第一篇:航空材料论文
目录
1.航空复合材料概述........................................................................................................................2 1.1复合材料...............................................................................................................................2 1.2复合材料在飞行器上的应用...............................................................................................3 1.3C/C复合材料在高超飞行器中应用.....................................................................................4 2.C/ C 复合材料...............................................................................................................................5 2.1概述......................................................................................................................................5 2.2碳/碳复合材料的组成及微观结构.....................................................................................5 2.3 碳/碳复合材料的性能........................................................................................................6
2.3.1 物理性能...................................................................................................................6 2.3.2 力学性能...................................................................................................................6 2.3.3 热学及烧蚀性能.......................................................................................................6 2.3.4 摩擦磨损性能.........................................................................................................7 2.4碳/碳复合材料制备及加工.................................................................................................7
2.4.1液相浸渍工艺..........................................................................................................7 2.4.2化学气相沉积工艺..................................................................................................7 2.4.3碳/碳复合材料的切削加工..................................................................................8 2.5碳/碳复合材料的应用.........................................................................................................8
2.5.1固体火箭发动机喷管上的应用..............................................................................8 2.5.2刹车领域的应用......................................................................................................8 2.6碳/碳复合材料的氧化及防氧化.........................................................................................9
2.6.1碳/碳改性抗氧化....................................................................................................9 2.6.2 碳/碳涂层防氧化...................................................................................................9
参考文献.........................................................................................................................................10
航空复合材料与碳/碳复合材料概述
摘要:复合材料是由两种或两种以上的不同材料、不同形状、不同性质的物质复合形成的新型材料。一般由基体材料和功能组元所组成。复合材料可经设计,即通过对原材料的选择、各组分布设计和工艺条件的保证等,使原组分材料优点互补,因而呈现了出色的综合性能。
C/ C 复合材料是目前新材料领域重点研究和开发的一种新型超高温热结构材料,密度小、比强度大、线膨胀系数低(仅为金属的1/ 5~ 1/ 10)、热导率高、耐烧蚀、耐磨性能良好。特别是C/ C 复合材料在1 000℃~ 2 300℃ 时强度随温度升高而升高, 是理想的航空航天及其它工业领域的高温材料。关键词:航空复合材料,碳/碳复合材料
1.航空复合材料概述
1.1复合材料
复合材料是由两种或两种以上的不同材料、不同形状、不同性质的物质复合形成的新型材料。一般由基体材料和功能组元所组成。复合材料可经设计,即通过对原材料的选择、各组分布设计和工艺条件的保证等,使原组分材料优点互补,因而呈现了出色的综合性能。
早期飞机为复合材料,由木质框架,金属丝支架和织物组成。焊接钢质框架从20世纪20年代早期开始代替木质框架。轻质铝壳结构则从20世纪30年代开始采用。到20世纪50年代完全转变成“全金属”飞机的过程完成。随着玻璃纤维、凯夫拉尔、碳纤维等复合材料的发展,并且早期复合材料结构的使用预示着复合材料运用的辉煌。在飞机上翼尖小翼、雷达罩和尾锥上少量玻璃纤维增强塑料的使用标志着飞机设计上复合材料的重新应用。从那时起复合材料在这些部件上的成功应用导致在每一种新机型上复合材料应用的增加。波音747使用了超过10000平方英尺表面的复合材料结构。在过去几年当中先进复合材料技术运用到诸如大翼面板、地板梁等主要结构上。显而易见对基本复合材料结构和复合材料结构修理技术的理解对于航空公司人员来说是多么重要。
先进复合材料优异的力学性能和明显的减重效果在航空器领域得到广泛认可。随着飞机性能的不断提高,作为现代飞机结构材料的复合材料的应用已由小型、简单的次承力构件发展到大型、复杂的主承力构件。在飞机机翼、机身、操纵面、起落架舱门、蒙皮、安定面、雷达罩等部件多处使用[1]。
复合材料的优点:(1)相对不易腐蚀;(2)不会产生金属疲劳;(3)可设计载荷;
(4)可减少连接部件(同步成型);(5)减重,节油。复合材料的缺点:
(1)原料高成本(增强纤维,如CF);(2)制造维修人力成本高,耗时;(3)力学性能受温度湿度影响高;(4)检测损伤难度大;
(5)可导致铝等电位低的金属腐蚀。
1.2复合材料在飞行器上的应用
先进复合材料技术的实际应用在飞行器设计与制造中具有重要的地位。这是因为复合材料的许多优异性能,如比强度和比模量高,优良的抗疲劳性能,以及独特的材料可设计性等,都是飞行器结构盼望的理想性能。高性能飞行器要求结构重量轻,从而可以减少燃料消耗,延长留空时间,飞得更高更快或具有更好的机动性;也可以安装更多的设备,提高飞行器的综合性能。
减轻结构的重量可大大节约飞机的使用成本,取得明显的经济效益。据国外有关资料报告,先进战斗机每减重1kg,就可节约1760美元。西方国家在很短的时间内就实现了从非受力件和次受力件到主受力件应用的过渡,无论是用量还是技术覆盖面都有了很大的发展。目前正在研制的战斗机中所使用的复合材料可占飞机结构总重量的50%以上。飞机隐身技术的发展与应用,进一步扩大了对复合材料技术的需求。在继民用飞机中出现全复合材料飞机(如Lear Fan 2100,Starship和Vayager)之后又出现了全复合材料机身的隐身轰炸机B2。此外,也只有采用了复合材料,才使前掠翼得以在X-29上实现[2]。
目前,国内飞机型号应用复合材料的比例越来越高,应用复合材料的部件越来越大,复合材料构件的结构也越来越复杂,复合材料构件已经逐步从次承力构件到主承力构件转变,复合材料的垂直安定面、水平尾翼、前机身、舱门、整流罩等构件已在多种型号飞机上使用并形成了批量生产能力。机翼、旋翼等主承力构件也已经在小批量生产[3]。
国内复合材料在飞机上应用最多的是新研制的中、高空长航时无人机,其机体复合材料的使用量达到70%,机翼翼展18米,为全复合材料结构;其中,机翼整体盒段运用设计工艺一体化技术,将机翼的前、后梁,上蒙皮和所有中间肋整体共固化成型,在复合材料应用技术上有所突破。在自行设计制造的直升机上,应用复合材料最多的是Z10专用武装直升机,其主桨叶、尾桨叶和尾段为全复合材料结构。
1.3C/C复合材料在高超飞行器中应用
碳/碳(C/C)复合材料是一种新型高性能结构、功能复合材料,具有高强度、高模量、高断裂韧性、高导热、隔热优异和低密度等优异特性,在机械、电子、化工、冶金和核能等领域中得到广泛应用,并且在航天、航空和国防领域中的关键部件上大量应用。我国对C/C复合材料的研究和开发主要集中在航天、航空等高技术领域,较少涉足民用高性能、低成本C/C复合材料的研究。
导弹、载人飞船、航天飞机等 ,在再入环境时飞行器头部受到强激波,对头部产生很大的压力,其最苛刻部位温度可达2760℃,所以必须选择能够承受再入环境苛刻条件的材料。设计合理的鼻锥外形和选材,能使实际流入飞行器的能量仅为整个热量1%~10%左右。对导弹的端头帽,也要求防热材料在再入环境中烧蚀量低,且烧蚀均匀对称,同时希望它具有吸波能力、抗核爆辐射性能和全天候使用的性能。三维编织的 C/ C复合材料,其石墨化后的热导性足以满足弹头再入时由160 ℃至气动加热至1700 ℃时的热冲击要求,可以预防弹头鼻锥的热应力过大引起的整体破坏;其低密度可提高导弹弹头射程,已在很多战略导弹弹头上得到应用。除了导弹的再入鼻锥,C/ C 复合材料还可作热防护材料用于航天飞机。
C/ C 复合材料在涡轮机及燃气系统(已成功地用于燃烧室、导管、阀门)中的静止件和转动件方面有着潜在的应用前景,例如用于叶片和活塞,可明显减轻重量 ,提高燃烧室的温度 ,大幅度提高热效率。
美国F22、F100、F119军机和俄罗斯航空发动机上已经采用碳/碳制作航空发动机燃烧室、导向器、内锥体、尾喷管鱼鳞片和密封片及声挡板等。
2.C/ C 复合材料
2.1概述
C/ C 复合材料是目前新材料领域重点研究和开发的一种新型超高温热结构材料,密度小、比强度大、线膨胀系数低(仅为金属的1/ 5~ 1/ 10)、热导率高、耐烧蚀、耐磨性能良好。特别是C/ C 复合材料在1 000℃~ 2 300℃ 时强度随温度升高而升高, 是理想的航空航天及其它工业领域的高温材料。
2.2碳/碳复合材料的组成及微观结构
碳/碳复合材料的组成有两大部分: 碳纤维和基体碳。
碳纤维织物结构形式
A:2D平纹 ;b:2D8H缎纹 ;c:3D径向编织
d:3D;e:4D; f:5D 碳纤维的增强形式有单向(1D)、双向(2D)及多向。单向增强可在一个方向上得到最高拉伸强度的碳/碳;双向织物提高了抗热应力性能和断裂韧性,容易制成大尺寸形状复杂的部件,有广泛的应用基础。三向及多向编织具有更好的结构完整性和各向同性。
2.3 碳/碳复合材料的性能
2.3.1 物理性能
碳/碳复合材料在高温热处理后的化学成分,碳元素高于99%,像石墨一样,具有耐酸、碱和盐的化学稳定性。其比热容大,热导率随石墨化程度的提高而增大,线膨胀系数随石墨化程度的提高而降低等。2.3.2 力学性能
碳/碳复合材料的力学性能主要取决于碳纤维的种类、取向、含量和制备工艺等。单向增强的碳/碳复合材料,沿碳纤维长度方向的力学性能比垂直方向高出几十倍。随着温度的升高,碳/碳复合材料的强度不仅不会降低,而且比室温下的强度还要高。一般的碳/碳复合材料的拉伸强度大于 270MPa, 单向高强度碳/碳复合材料可达700MPa 以上。在1000 ℃以上,强度最低的 碳/碳复合材料的比强度也较耐热合金和陶瓷材料的高。碳/碳复合材料的断裂韧性较碳材料有极大的提高,其破坏方式是逐渐破坏, 而不是突然破坏, 因为基体碳的断裂应力和断裂应变低于碳纤维。
2.3.3 热学及烧蚀性能
碳/碳复合材料导热性能好、热膨胀系数低,因而热冲击能力很强,不仅可用于高温环境, 而且适合温度急剧变化的场合。其比热容高, 这对于飞机刹车等需要吸收大量能量的应用场合非常有利。碳/碳复合材料是一种升华-辐射型烧蚀材料,且烧蚀均匀。通过表层材料的烧蚀带走大量的热,可阻止热流传入飞行器内部。因此该材料被广泛用作宇航领域中的烧蚀防热材料。2.3.4 摩擦磨损性能
碳/碳复合材料中碳纤维的微观组织为乱层石墨结构,其摩擦系数比石墨高,特别是它的高温性能特点,在高速高能量条件下摩擦升温高达 1000 ℃以上时,其摩擦性能仍然保持平稳,这是其它材料所不具备的。因此,碳/碳复合材料为军用和民用飞机的刹车盘材料越来越广泛。
2.4碳/碳复合材料制备及加工
碳/碳复合材料的主要制备步骤为:预制体的成型,致密化处理和石墨化,其中致密化是制备碳/碳复合材料的关键技术。致密化
成型后的预制体含有许多孔隙,密度也低,不能直接应用,须将碳沉积于预制体,填满其孔隙,才能成为真正的结构致密、性能优良的碳/碳复合材料,此即致密化过程.传统的致密化工艺大体分为液相浸渍和化学气相沉积两种。2.4.1液相浸渍工艺
液相浸渍工艺一般在常压或减压下进行.工艺过程上图所示, 液相浸渍(LPI)工艺是将碳纤维预制体置于浸渍罐中,抽真空后充惰性气体加压使浸渍剂向预制体内部渗透,然后进行固化或直接在高温下进行碳化,一般需重复浸渍和碳化5~6次而完成致密化过程。此工艺存在问题是:(1)工艺繁复、周期长、效率低;(2)液体难以浸渍到预制体微孔中;(3)有些浸渍液在常压和减压下碳化效率低,必须加压, 如煤沥青;(4)有些浸渍液碳化时粘附性过好,易于阻塞气孔口,难以达到致密要求,如树脂。2.4.2化学气相沉积工艺
化学气相沉积(CVD)工艺是以丙烯或甲烷为原料,其工艺过程下如图所示。在预制体内部发生多相化学反应(如CH4=C+2H2)的致密化过程。CVD工艺的优点是材料性能优异、工艺简单、致密化程度能够精确控制,缺点是制备周期太长(500~600h甚至上千小时),生产效率很低。2.4.3碳/碳复合材料的切削加工
据文献报导,车削该复合材的料所得到的切削用量各要素对切削力的影响规律与切削一般脆性材料的基本一致。虽然基体硬度较低,切削力数值不大,但材料中硬质点对刀具的磨损比较严重,故选用CBN为宜。因材料为脆性,故切屑常呈粉末状,必须用吸屑法来排屑。
2.5碳/碳复合材料的应用
碳/碳 复合材料作为优异的热结构功能一体化工程材料,自1958年诞生以来,在军工方面得到了长足的发展,其中最重要的用途是用于制造导弹的弹头部件 由于其耐高温,摩擦性好,目前已广泛用于固体火箭发动机喷管、航天飞机结构部件飞机及赛车的刹车装置、热元件和机械紧固件、热交换器、航空发动的热端部件等。
2.5.1固体火箭发动机喷管上的应用
在固体火箭发动机(SRM)中,喷管喉部的烧蚀状态最为恶劣,因此,必须采用具有良好耐烧蚀和抗冲刷性能的喷管喉衬材料来抵御严酷的烧蚀环境。采用碳/碳复合材料的喉衬、扩张段延伸出口锥,具有极低的烧蚀率和良好的烧蚀轮廓,可提高喷管效率 1 % ~3 %,即可大大提高 SRM 的比冲。2.5.2刹车领域的应用
碳/碳复合材料制作的飞机刹车盘重量轻、耐温高,比热容比钢高 2.5 倍;同金属刹车材料相比,可节省 40 %的结构重量,碳/碳复合材料刹车盘的使用寿命是金属基的 5 7 倍,刹车力矩平稳,刹车时噪声小,因此碳/碳复合材料刹车盘的问世被认为是刹车材料发展史上的一次重大的技术进步。目前法国欧洲动力,碳工业等公司已批量生产碳/碳 复合材料刹车片,英国邓禄普公司也已大量生产碳/碳复合材料刹车片,用于赛车、火车和战斗机的刹车材料。2.6碳/碳复合材料的氧化及防氧化
C /C 复合材料存在一个致命的弱点,即在高温氧化性气氛下极易发生氧化反应: 2C+O2 →2CO。碳/碳复合材料的防氧化
碳/碳的防氧化的方法有材料改性和涂层保护两种,材料改性是提高碳/碳本身的抗氧化能力,涂层防氧化是利用涂层使碳/碳与氧隔离。2.6.1碳/碳改性抗氧化
通过对碳/碳改性可提高抗氧化能力,改性的方法有纤维改性和基体改性两种,纤维改性是在纤维表面制备各种涂层,基体改性是改变基体的组成以提高基体的抗氧化能力。①碳/碳纤维改性
在纤维表面制备涂层不仅能防止纤维的氧化,而且能改变纤维/基体界面特性。提高碳/碳首先氧化的界面区域的抗氧化能力。纤维改性的缺点是降低了纤维本身的强度,同时影响纤维的柔性,不利于纤维的编织[4]。②碳/碳基体改性
基体是界面氧化之后的主要氧化区域,因此基体改性是碳/碳改性的主要手段。基体改性主要有固相复合和液相浸渍等方法。
固相复合是将抗氧化剂(如Si、Ti、B、BC、SiC等)以固相颗粒的形式引入碳/碳基体。抗氧化剂的作用是对碳基体进行部分封填和吸收扩散入碳基体中的氧。
液相浸渍是将硼酸、硼酸盐、磷酸盐、正硅酸乙脂、有机金属烷类等引入碳/碳基体,通过加热转化得到抗氧化剂
2.6.2 碳/碳涂层防氧化
基体改性防氧化不仅寿命有限,而且工作温度一般不超过l000℃,对基体的性能影响也很大。在更高温度下工作的碳/碳必须依靠涂层防氧化,因此涂层是碳/碳最有效的防氧化手段。首先涂层必须具有低的氧渗透率和尽可能少的缺陷,以便有效阻止氧扩散。其次涂层必须具有低的挥发速度,以防止高速气流引起的过量冲蚀。再次涂层与基体必须具有足够的结合强度,以防止涂层剥落。最后涂层中的各种界面都必须具有良好的界面物理和化学相容性,以减小热膨胀失配引起的裂纹和界面反应
参考文献
[1] 崔岩.碳化硅颗粒增强铝基复合材料的航空航天应用[J].材料工程,2002(6): 3-6.[2]王国荣,武卫莉,谷万里.复合材料概论,哈尔滨工业大学出版社,2007 [3]戴永耀.碳/碳复合材料及其在航空上的应用前景[J].材料工程1993,(11): 43-46.[4]付前刚,李贺军,李克智等.C/C复合材料防氧化涂层sic麟C—MOSi2的制备与抗氧化性能硼.金属学报.2009,45(4):503—506.
第二篇:航空论文
飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一。航空航天材料科学是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器的设计不断地向材料科学提出新的课题,推动航空航天材料科学向前发展;各种新材料的出现也给飞行器的设计提供新的可能性,极大地促进了航空航天技术的发展。
航空航天材料的进展取决于下列3个因素:①材料科学理论的新发现:例如,铝合金的时效强化理论导致硬铝合金的发展;高分子材料刚性分子链的定向排列理论导致高强度、高模量芳纶有机纤维的发展。②材料加工工艺的进展:例如,古老的铸、锻技术已发展成为定向凝固技术、精密锻压技术,从而使高性能的叶片材料得到实际应用;复合材料增强纤维铺层设计和工艺技术的发展,使它在不同的受力方向上具有最优特性,从而使复合材料具有“可设计性”,并为它的应用开拓了广阔的前景;热等静压技术、超细粉末制造技术等新型工艺技术的成就创造出具有崭新性能的一代新型航空航天材料和制件,如热等静压的粉末冶金涡轮盘、高效能陶瓷制件等。③材料性能测试与无损检测技术的进步:现代电子光学仪器已经可以观察到材料的分子结构;材料机械性能的测试装置已经可以模拟飞行器的载荷谱,而且无损检测技术也有了飞速的进步。材料性能测试与无损检测技术正在提供越来越多的、更为精细的信息,为飞行器的设计提供更接近于实际使用条件的材料性能数据,为生产提供保证产品质量的检测手段。一种新型航空航天材料只有在这三个方面都已经发展到成熟阶段,才有可能应用于飞行器上。因此,世界各国都把航空航天材料放在优先发展的地位。中国在50年代就创建了北京航空材料研究所和北京航天材料工艺研究所,从事航空航天材料的应用研究。
简况 18世纪60年代发生的欧洲工业革命使纺织工业、冶金工业、机器制造工业得到很大的发展,从而结束了人类只能利用自然材料向天空挑战的时代。1903年美国莱特兄弟制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机,当时使用的材料有木材(占47%),钢(占35%)和布(占18%),飞机的飞行速度只有16公里/时。1906年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝,使制造全金属结构的飞机成为可能。40年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增加,飞行速度超过了600公里/时。在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能得以不断提高。50年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用,飞机的性能大幅度提高,最大飞行速度达到了3倍音速。40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后,材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的研制成功,解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。60年代以来,航空航天材料性能的不断提高,一些飞行器部件使用了更先进的复合材料,如碳纤维或硼纤维增强的环氧树脂基复合材料、金属基复合材料等,以减轻结构重量。返回型航天器和航天飞机在再入大气层时会遇到比弹道导弹弹头再入时间长得多的空气动力加热过程,但加热速度较慢,热流较小。采用抗氧化性能更好的碳-碳复合材料陶瓷隔热瓦等特殊材料可以解决防热问题。
分类 飞行器发展到80年代已成为机械加电子的高度一体化的产品。它要求使用品种繁多的、具有先进性能的结构材料和具有电、光、热和磁等多种性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用对象不同可分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料和航天器材料等;按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。
材料应具备的条件 用航空航天材料制造的许多零件往往需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,有的则受到重量和容纳空间的限制,需要以最小的体积和质量发挥在通常情况下等效的功能,有的需要在大气层中或外层空间长期运行,不可能停机检查或更换零件,因而要有极高的可靠性和质量保证。不同的工作环境要求航空航天材料具有不同的特性。
高的比强度和比刚度 对飞行器材料的基本要求是:材质轻、强度高、刚度好。减轻飞行器本身的结构重量就意味着增加运载能力,提高机动性能,加大飞行距离或射程,减少燃油或推进剂的消耗。比强度和比刚度是衡量航空航天材料力学性能优劣的重要参数:
比强度=/
比刚度=/式中[kg2][kg2]为材料的强度,为材料的弹性模量,为材料的比重。
飞行器除了受静载荷的作用外还要经受由于起飞和降落、发动机振动、转动件的高速旋转、机动飞行和突风等因素产生的交变载荷,因此材料的疲劳性能也受到人们极大的重视。
优良的耐高低温性能 飞行器所经受的高温环境是空气动力加热、发动机燃气以及太空中太阳的辐照造成的。航空器要长时间在空气中飞行,有的飞行速度高达3倍音速,所使用的高温材料要具有良好的高温持久强度、蠕变强度、热疲劳强度,在空气和腐蚀介质中要有高的抗氧化性能和抗热腐蚀性能,并应具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。火箭发动机燃气温度可达3000[2oc]以上,喷射速度可达十余个马赫数,而且固体火箭燃气中还夹杂有固体粒子,弹道导弹头部在再入大气层时速度高达20个马赫数以上,温度高达上万摄氏度,有时还会受到粒子云的侵蚀,因此在航天技术领域中所涉及的高温环境往往同时包括高温高速气流和粒子的冲刷。在这种条件下需要利用材料所具有的熔解热、蒸发热、升华热、分解热、化合热以及高温粘性等物理性能来设计高温耐烧蚀材料和发冷却材料以满足高温环境的要求。太阳辐照会造成在外层空间运行的卫星和飞船表面温度的交变,一般采用温控涂层和隔热材料来解决。低温环境的形成来自大自然和低温推进剂。飞机在同温层以亚音速飞行时表面温度会降到-50[2oc]左右,极圈以内各地域的严冬会使机场环境温度下降到-40[2oc]以下。在这种环境下要求金属构件或橡胶轮胎不产生脆化现象。液体火箭使用液氧(沸点为-183[2oc])和液氢(沸点为-253[2oc])作推进剂,这为材料提出了更严峻的环境条件。部分金属材料和绝大多数高分子材料在这种条件下都会变脆。通过发展或选择合适的材料,如纯铝和铝合金、钛合金、低温钢、聚四氟乙烯、聚酰亚胺和全氟聚醚等,才能解决超低温下结构承受载荷的能力和密封等问题。
耐老化和耐腐蚀 各种介质和大气环境对材料的作用表现为腐蚀和老化。航空航天材料接触的介质是飞机用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推进剂(如浓硝酸、四氧化二氮、肼类)和各种润滑剂、液压油等。其中多数对金属和非金属材料都有强烈的腐蚀作用或溶胀作用。在大气中受太阳的辐照、风雨的侵蚀、地下潮湿环境中长期贮存时产生的霉菌会加速高分子材料的老化过程。耐腐蚀性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料应该具备的良好特性。
适应空间环境 空间环境对材料的作用主要表现为高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射线辐照的影响。金属材料在高真空下互相接触时,由于表面被高真空环境所净化而加速了分子扩散过程,出现“冷焊”现象;非金属材料在高真空和宇宙射线辐照下会加速挥发和老化,有时这种现象会使光学镜头因挥发物沉积而被污染,密封结构因老化而失效。航天材料一般是通过地面模拟试验来选择和发展的,以求适应于空间环境。
寿命和安全 为了减轻飞行器的结构重量,选取尽可能小的安全余量而达到绝对可靠的安全寿命,被认为是飞行器设计的奋斗目标。对于导弹或运载火箭等短时间一次使用的飞行器,人们力求把材料性能发挥到极限程度。为了充分利用材料强度并保证安全,对于金属材料已经使用“损伤容限设计原则”。这就要求材料不但具有高的比强度,而且还要有高的断裂韧性。在模拟使用的条件下测定出材料的裂纹起始寿命和裂纹的扩展速率等数据,并计算出允许的裂纹长度和相应的寿命,以此作为设计、生产和使用的重要依据。对于有机非金属材料则要求进行自然老化和人工加速老化试验,确定其寿命的保险期。复合材料的破损模式、寿命和安全也是一项重要的研究课题。
报告题目:我国航空发动机发展简述
所属系部:航空工程及自动化系
学生姓名: 万奎 班级、学号: 075032-28 专 业:飞机制造技术
西安航空职业技术学院制
2007年12月20日
摘 要
本文主要介绍我国航空发动机的发展状况,以及对我国未来航空发动提出了一些建议。依次是从我国航空发动机概貌、航空发动机的作用、我国发动机发展水平与航空发达国家的差距及落后原因、对我国航空发动机发展的浅见以及我国常用的航空发动机等方面阐述我国发动机在民航领域和军事领域内的应用及重要作用。主要以发动机的性能、使用周期和它所代表的科技水平等方面介绍给读者,让读者对我国航空发动机的发展能够有一个充分的认识和了解。同时也告诉航空发动机的科技工作者他们肩上的责任。要努力的发展我国的航空发动机事业,缩小与发达国家之间的差距。
关键词:航空发动机
目录
:
一 我国航空发动机发展道路的选择
二 我国航空发动机发展历程回顾
三 我国发动机发展水平与航空发达国家的差距及落后原因
四 对我国航空发动机发展的浅见
随着社会的发展,科技的进步,人们在不停的改造这个世界。在很久以前,人们把升天看作是几乎不可能实现的事。可那些现如今已经变成了现实,并且人们把它当作一个高科技产业去发展。不管是在民航领域还是在军事领域都有广泛的发展前景。
要发展一个国家的航空事业,关键的核心就是要看这个国家的航空发动机水平的高低。飞机的飞行是要靠强大的动力系统的推进才能起飞的,没有了发动机那么飞机就是一堆可供人观赏的废品。因此,现代的人民认为,航空发动机水平的发展是衡量一个国家是否成为大国的重要标志。尤其是对我国这个航空事业比较落后的来说,航空发动机的发展显得尤为重要。它不仅仅是一个国家军事实力的重要标志之一,更重要的也是一个国家科技水平的重要标志之一。因此,可以毫不犹豫的这样说:“一个国家的科技水平的发展需要航空事业,一个国家的军事力量需要靠先进的航空事业做后盾。在战争中,是否拥有制空权还是要靠航空事业,而航空事业发展的核心又在于航空发动机的发展水平的高低。”所以说,航空发动机对发展航空事业是至关重要的。一 我国航空发动机发展道路的选择
虽然我国的航空发动机走的是一条引进仿制的路,其过程历经了不少失误与反复,但仍走完了引进-仿制-改进改型的全过程,积累了丰富的改进改型与生产经验。而且,20世纪80年代以来进行的高性能推进系统的预先研究工作,在核心机方面取得了重大进展,使我们有了一定的技术储备,已经具备了走适合我们自己的发动机发展道路的条件。总结我们过去走过的路,借鉴国外的成功经验,我们认为,目前应当集中物力财力,突破重点型号,以满足国内急需,在此基础上加大预先研究力度,走以核心机衍生的发展道路,在条件合适的情况下开展国际合作。
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(1)集中力量,突破重点型号。
国防动力的需要使我们不可能坐等研制出我们自己具有领先水平的航空发动机,因此,把改进改型的路继续走下去以满足军机发展的动力需求是当务之急。20世纪80年代中期,我国在国外某核心机的基础上研制的涡扇10发动机预计到2005年可装备部队,推重比7.5,相当于国外第三代发动机的技术水平,这将使我国与航空发达国家在航空发动机性能水平上的差距缩短到20年左右,为下一阶段的自行研制奠定基础。
(2)加强预先研究,走以核心机为基础的衍生发展道路。
总结我国新机研制的经验,代表一个新机水平的关键技术往往成为型号发展的障碍,其根本的原因在于技术储备不够。因此,下大力气搞好预先研究工作,集中有限的资源多开展几个类似“航空推进技术验证计划(APTD)”的预先研究,突破推重比为10一级的发动机的技术关键,进行技术储备,不仅是我国发动机发展的现实需要,而且是发动机发展规律的客观要求。
核心机主要是指基准发动机上的高压系统,它包括高压压气机、主燃烧室和高压涡轮三大部件。在一个成熟的高压系统基础上加上不同的低压系统,就可衍生出各种形式的发动机,因此,核心机可以理解为同一级别发动机的发展平台。研制核心机主要有以下优点:a.缩短发动机的研制周期,降低成本,提高可靠性。b.可增加发动机的通用零件数,改善互换性。c.使发动机的研制周期赶上飞机的研制周期,且大幅度降低新机的发展经费。据国外经验,在一台成熟的核心机上发展新机只要3~5年,经费也只有全新发动机的40%左右。
另外,核心机的发展可促进新技术的发展,先进的核心机指标可以推动设计研究、试验、测试工作向前发展,带动新材料、新工艺的革命,但核心机的
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发展必须以大量的预先研究和技术储备为基础。我国近50年来测绘仿制经验和近20年来的预先研究积累已经具备了发展推重比为10一级的核心机的条件,因此,改革现有的发动机发展的组织管理体制,加大投入,坚定不移地根据国情发展相应水平的核心机,不断衍生出各类航空发动机,逐步向国际先进水平靠拢应是我国下一阶段发动机发展的主要道路。
试车中的F100发动机
(3)以我为主走国际合作的道路。
从前述美、英、法的发动机发展道路中可以看出,进入20世纪80年代以来,进行国际合作是当今发动机发展的主要途径之一。通过国际合作来分担经费和风险,加快进度,开拓市场,这是发动机所具有的知识密集、技术密集和资金密集的特点所决定的。不同的国家进行国际合作的目的是不同的,发达国家进行国际合作的目的是为了减小投资风险、扩大市场占有率与盈利水平;对于技术比较落后的国家来说,合作的目的则是想学到新的技术与先进的管理经验,以尽早使自己走上独立研制之路。国际合作的主要模式有:a.合作
生产。b.合作研制和经营。c.合作研究与发展。目前,我国所进行的国际合作主要是合作生产,这与我国的航空发动机发展水平是相称的。国际合作实际上是另一种竞争的形式,它以实力为基础来进行分工与互利,其目的是为了更大的市场利益和国防竞争的最后胜利。由于社会制度的关系,其它形式的合作对我们来说目前还较难实现,所以,我们应以我为主努力提高我国发动机的研究与发展能力,赶上国际先进水平,到那时,国际合作的大门就会自动向我们打开。
二 我国航空发动机发展历程回顾
航空发动机是飞机的心脏,是飞机性能的决定因素之一。由于战斗机发动机要在高温?高压?高转速和高负荷的环境中长期反复地工作,而且还要求具有重量轻?体积小?推力大?使用安全可靠及经济性好等特点,因此,目前世界上真正具备独立研制发动机的国家只有美?俄?英?法?中等少数几个。中国航空发动机的研制是在新中国成立后一片空白的基础上发展起来的,从最初的仿制?改进?改型到今天可以独立设计制造高性能航空发动机,走过了一条布满荆棘的发展道路。
涡喷5发动机是我国根据前苏联BK-1φ发动机的技术资料仿制的第一种涡喷发动机,由沈阳航空发动机厂研制。涡喷5是一种离心式?单转子?带加力式航空发动机,单台最大推力为25.5千牛,加力推力为32.5千牛,重量为980千克,主要用于国产歼-5战斗机。涡喷5发动机大量使用了高强度材料和耐高温合金,加上喷管的加工工艺要求精度高,叶片型面复杂,加力燃烧室薄壁焊接等多项先进制造技术,对我国当时的制造能力是一个考验。经过各方面的通力合作及努力,首批涡喷5发动机在1956年6月通过鉴定,开始投入批量生产,比原计划提前了近一年多,为国产歼-5战斗机的顺利投产起到了十分关键的作用。涡喷5发动机的研制成功,标志着中国航空发动机工业已从制造活塞式发动机时代发展到了喷气式发动机的时代,成为了当时世界上为数不多的几个可以批量生产喷气式发动机的国家之一。
涡喷6发动机是我国根据前苏联提供的PⅡ-9B型发动机技术资料制造的一种加力式涡喷发动机,主要用于装备国产歼-6战斗机及稍后研制的强-5强击机。同涡喷5发动机相比,涡喷6在性能上有了很大的提高,由亚音速发展到了超音速,压气机的结构也从离心式发展为轴流式,其最大推力为25.5千牛,加力推力为31.8千牛,虽与涡喷5相差不大,但重量却减轻了23%,只有708千克,直径也缩短了48%,大大减少了飞机的迎风面积,适合歼-6超音速飞行。虽然涡喷6第一台发动机在1958年就已组装完毕,但因为受到当时“大跃进”运动的影响,使得涡喷6发动机出现了一系列的质量问题,1959年3月交付的60台发动机不断暴露出严重的质量问题,使得当时全军的歼-6飞机几乎全部停飞。1960年,中央军委决定对沈阳航空发动机厂进行全面质量整顿,并对涡喷6发动机进行重新试制。1961年10月,重新试制的涡喷6发动机最终通过了全寿命试车考核,随即转入批量生产,当年即交付了72台,保证了歼-6飞机作战的要求。但由于涡喷6发动机是依据前苏联提供的发动机资料仿制的产品,因此也具有前苏联发动机所存在的一些缺陷。直到1970年,沈阳航空发动机厂才彻底解决了使用中所出现的各种问题,再一次提高了歼-6飞机作战的机动能力。而后又相继研制了涡喷6甲和涡喷6A/B三种型号。
涡喷7发动机是按前苏联提供的P-Ⅱ-300发动机的技术资料制造的,主要用于当时研制的2倍音速歼-7飞机。涡喷7发动机性能较涡喷6有了很大的提高,其最大推力为38.2千牛,加力推力达55.9千牛,分别比涡喷6提高了50%和77%,并且为轴流式双转子结构,带有6级低压气机和2级涡轮组成高压和低压两个转子。火焰筒采用气膜冷却式,加力燃烧室也作了改进,消除了涡喷6发动机高空加力点火不稳定的缺点。尾喷口的调节由自动装置控制,材料上使用了较多的新材料,像压气机和涡轮叶片分别采用了不锈钢和高温合金。无论在性能还是在结构上,涡喷7都较涡喷6复杂,对制造工艺的要求也更加严格。1965年,涡喷7的研制工作全面展开,由于前期准备工作充足完备,试制工作进展顺利,同年10月第一台发动机即装配完成。1966年12月通过技术鉴定,开始批量生产。
1970年改由贵州航空发动机厂生产,后期贵州航空发动机厂对涡喷7发动机的技术又进行了多项革新,大大提高了涡喷7发动机的性能及质量水平。而后伴随着歼-8飞机动力装置的需求,我国又成功研制了涡喷7甲型发动机,成功地实现了从单纯仿制生产到自行设计改型的转变。
1964年,我国开始了新一代歼击机和强击机的研制工作,即歼-9和强-6的研制计划。为此,沈阳航空发动机设计研究所提出了双轴涡喷?单轴涡喷和涡扇三类共22个设计方案进行对比,经过筛选一致认为只有涡扇型可以满足这两种飞机的性能要求,遂将其命名为涡扇6型发动机。这是我国第一次设计大推力发动机,其设计为双轴内外涵混合加力式涡扇发动机,设计最大推力为70.6千牛,加力推力为121.5千牛,推重比为6。涡扇6于1964年10月开始进行初步设计,1966年完成了全部图纸设计。1966年初开始由沈阳航空发动机厂进行样机试制,1969年完成了2台试验机的制造工作。涡扇6的初步调试在1968年就已开始,整个调试工作包括运转试车?性能调试?持久试车?高空台及飞行台试验?国家定型试验等5部分。在5年多的运转调试期间,先后解决了压气机部件性能差和高压压气机喘振裕度小的问题?起动及中转速喘振等故障。1974年,发动机达到了100%转速,进入高转速运转试车。但此时又出现了高压转子振动大?高转速喘振和涡轮前温度超过设计值等问题。1979年11月,所出现的各种问题相继被解决,发动机实现了高转速长时间稳定运转。1980年,涡扇6开始进入性能摸底试验阶段,1981年进行了加力燃烧室试验,发动机加力推力达到了123.5千牛,达到了加力状态的设计性能。1973年,由于歼-9飞机的设计指标进行了修改,性能有了进一步的提升(达到了双2.5,即升限2.5万米,速度2.5马赫),加之为满足1976年上马的歼-13飞机的研制需要,1980年又拟定了对涡扇6发动机的改型方案,即涡扇6G。改进工作主要是在保持原发动机外形尺寸不变的情况下,将发动机的最大推力增加到138.2千牛,最大推力提高到83.3千牛,推重比提高到7。1982年2月,首台涡扇6G进行了地面试验,实测其最大推力和加力推力均达到预期指标,可以进行实机飞行试验,为其进一步发展铺平了道路。然而,在80代初期,由于空军装备体制发生变化,歼-9和强-6飞机计划相继下马,作为其配套动力的涡扇6也失去了使用对象。1983年7月,涡扇6发动机的研制工作全部中止,1984年初,研制计划被正式取消。
涡喷13系列发动机的研制使我国结束了不能研制生产高性能涡喷发动机的历史,虽然其性能及技术还不是特别先进,但却是我国从仿制改型向自行设计制造的重要转变。进入80年代后,我国的航空发动机研制能力已具备了一定的实力,而这个时期也是我国新型歼-8Ⅱ和歼-7Ⅲ飞机研制的关键时刻。由于飞机性能要求的提高,必须要有一种新的发动机作为这两种飞机的动力装置,因此涡喷13“受命而生”。涡喷13发动机在结构上对压气机进行了大幅度改进,使得喘振裕度明显提高,低压转子加了轴间轴承,振动小,压气机转子盘和叶片大量使用了钛合金,既减轻了重量又提高了叶片的工作强度。此外,还增加了较为先进的发动机控制装置,提高了发动机的控制性能?可靠性和稳定性。发动机的推力也提高到了43.1千牛,加力推力则达到了64.7千牛,分别比涡喷7提高了50%和15%,发动机的翻修间隔也达到了350小时。涡喷13发动机的研制工作从1978年开始全面展开,1980年,首批3台发动机开始进行调试试车,到1984年先后完成了可靠性试车,1985年开始装机试飞,满足了歼-8Ⅱ飞机的研制进度。80年代末,经过改进的涡喷13A发动机也开始了研制,改进的主要方向放到提高性能及可靠性上,并采取了多项措施。改进后的发动机前涡轮温度提高了50度,发动机的加力推力提高到了64.7千牛。多项试验表明,涡喷13A发动机的匹配性好,工作稳定,可靠性有了明显的改善。1991年,涡喷13A开始进入批量生产,成为量产歼-8Ⅱ的改型机歼-8B的标配动力。后又相继研制了涡喷13F发动机?涡喷13FⅠ型发动机以及涡喷13AⅡ和涡喷13B等型号。值得一提的是涡喷13B发动机,该发动机的各方面性能都是涡喷13系列中性能最好的,主要是在压气机?机匣?涡轮叶片及加力燃烧室上作了重大的改进,发动机的加力推力提高到了68.6千牛,耗油率则下降了2.5%,达到了当初的设计目标。
“昆仑”发动机(如下图)是我国第一种完全自行设计?研制的国产涡喷发动机,具有完全的“自主知识产权”,其所使用的技术?材料?工艺等完全立足国内。“昆仑”发动机的研制有几分偶然因素在内,最终能有今天的这个结果非常不易。1984年,上级下达了研制“昆仑”发动机验证机的任务。1987年正式立项,开始进入原型机的研制阶段。而此时恰逢我国颁布了“全新的发动机通用规范”,上级要求“昆仑”发动机的研制要全面贯彻新的国军标,这使“昆仑”发动机研制进度大大拖慢。“昆仑”发动机的地面试车过程中曾先后出现过高压涡轮叶片折断?高压压气机和低压压气机叶片断裂?发动机管路渗漏油?空中润滑油消耗量过大?舱壁温度过高等问题,而在装机试飞中又出现了部分加力脉冲?加力点火成功率低?高空大速度喘振停车?高空小速度切断加力停车等各种重大技术问题。公司技术人员经过近一年多的攻关,将出现的所有技术问题都圆满解决了,研制工作也顺利进入了最后阶段,最后在2001年12月通过了国家测试,于2002年正式设计定型,历经18年的时间。后来,我国又先后推出“昆仑”Ⅰ?“昆仑”Ⅱ型发动机。尤其是“昆仑”Ⅱ型发动机,其最大推力和加力推力分别比“昆仑”型发动机提高到了53.9千牛和76.4千牛,最大推力和加力推力时的耗油率则下降到0.093千克/牛“小时和0.18千克/牛”小时,推重比为7。由于“昆仑”Ⅱ型发动机的安装方式和外形尺寸与我国大量在役的涡喷7?涡喷13系列发动机基本相同,具有很好的互换性,因此可以很方便地安装到现役各型歼-7?歼-8飞机上,从而使这两种飞机的性能有了一个跨越式的提高,极大地提高了我海空军航空兵的空中作战能力。三 我国发动机发展水平与航空发达国家的差距及落后原因
关于我国现代航空发动机的性能水平,1989年原航空工业部高推预研办公室与北京航空航天大学管理学院曾进行过定量分析,在修正了美国兰德公司Birkler的TOA模型并发展了中国航空发动机的TOA模型后,用它对我国已获得的和将发展的航空发动机性能水平进行了分析和预测,分析认为,当时我国可获得的航空发动机性能水平与美国的差距约为20年,到2000年这个差距约为25年。在过去的30几年中,我国可获得的航空发动机性能水平提高的平均速度仅为美国的55%,若不采取恰当措施,差距会越来越大。有文献对我国现役航空发动机的主要参数与航空发达国空家进行了对比,认为到2005年我们比发达国家落后20年左右。因此可以认为,我国航空动力的总体技术水平比发达国家落后25~30年。
我国在航空发动机发展中所遇到的问题和造成落后现状的原因是多方面的。在航空界从领导到广大从业人员对航空发动机在整个航空发展中的地位、作用和重要性及“振兴航空,动力先行”的口号已有共识;有权威的飞机专家也都认为“应把发动机发展放在航空的首位”;中央领导也指示“要像抓两弹那样把涡扇发动机搞上去。”对新研制航空发动机,技术难度大、投资费用高和研制周期长等特点,也都有深刻的认识。作为一个航空发动机科技工作者,当然对其当前的落后状态非常焦急和优虑,对其落后的原因经常不断地进行了多年的思考.我认为:我国航空发动机发展落后的关键问题和根本原因是管理。现将对此问题的思考和看法论述如下:(一)航空航天发展对我们的启示
当前航空落后于航天,发动机又落后于飞机,这是客观的事实。为什么航空发动机会落后呢?只要简单对比一下:航天是先研制发展型号而带动工厂生产,而航空是先仿制生产,工厂只管批生产;航天是研究、设计、试验、生产一体化,统一领导管理,航空的发动机设计在研究所与生产工厂是两个独立的(各自为的)组织领导系统。总之,航天是走了自立更生、自我发展、自行研制的道路和有一个完整、协调、统一的符合新机研制的组织管理系统。如果从发展历史看,航空比航天起步还早,航空发动机起始的技术基础也比航天好。所以,这不是个技术问题,而是一个管理问题。
其实,在航空系统也有值得思考和总结的事例。(1)贵州航空发动机研究所无论在技术力量、试验设备和设计经验等方面,都无法与国内的发动机老研究所和大的研究所相比,但该所能不断改进改型,研制成16个型别,改进发展成两个系列发动机,保证了国内歼击机发动机和空海军急需的装备,并出口创汇。深思其根本主要的原因,是从实际出发,遵循了“量力而行,有所作为,循序渐进,发展产品”的设计思想和“厂所结合,公司统一领导”的管理体制。(2)成都飞机公司,多年来改进发展的歼七系列,成为国内主战歼击机并出口创汇,也不能说成飞公司在同行业中技术力量最强,而最重要的是该公司实行了设计、试验、生产一体化的组织领导体制。(3)1984年4月航空工业部实现了两型新机首飞成
功,并能按计划完成了两机定型,主要原因是按系统工程严格科学管理、加强统一领导和组织协调了各分系统。这些事例进一步说明:新机研制发展,技术是很重要的、必要的,但关键是管理。
(二)管理理论给我们提供了依据 世界各国普遍的经验证明:在现代化进程中,资金、技术和管理是三大关键,而管理又处在核心的地位,即管理是现代化关键的关键。美国近代管理学家杜克洛指出:“促进现代社会文明的三根支柱是管理、科学和技术,而管理是促成社会经济技术发展最关键的因素”。人们常说,不论是一项工程还是一个企业的成功是“三分技术,七分管理”。这里不是说笠技术不重要”,只是要强调,技术很重要,而管理更重要。那么,究竟什么是管理?管理的理论是一门科学,是一软科学,管理的实践也是一门艺术:“管理”一词在《管理学》中的定义是:“管理是通过计划、组织、控制、激励和领导等环节,来协调人力、物力和财力等资源,以期更好地达成组织目标的过程”。这里所讲的计划、组织、控制、激励和领导等是管理的五大基本职能,这对航空发动机发展至关重要
(三)过去实践中的问题值得总结
回顾过去航空发动机发展中,新机研制未能最终成功,都不是因为技术问题,而是与执行上述管理职能中的失误有关。
计划职能是根据预测结果和实际需要建立目标,实际需要是制定计划的依据,正确的需要是新机发展研制成功的前提。如当年研制喷发一1A,既没有进行科学预测,更没有掌握空军的实际需要,最终,因空军不用,而停止研制。这正说明计划这一管理职能的重要性。
组织职能是指为实施计划而建立的组织结构和为实现目标而进行的组织过程。我国的发动机设计研究所是学习苏联设计局(O.K.E)的模式,但又未学全学好,只能设计、试验而无工厂保证试制;其实前苏联的发动机设计局也都进行了组织结构重组,改组为航空发动机科研生产联合体;我国航空发动机的管理体制仍然是组织分散,厂所分离,甚至相互对立,或者是有名无实的联合;因而新机是不会更好、更快研制成功的。近年来,为了企业的生存和发展,美国波音和麦道尔公司的合并;德国航空航天工业机构合并,组织结构重组也很成功。这都说明组织这一管理职能的重要性。
领导职能主要是决策和用人,任何事如决策错误,一开始就错了,一切都错了。如决定研制高指标的814号发动机,这种当时接近国际水平、完全脱离我国实际的决策,不仅浪费了人力、物力、财力和时间,最终不得不停止研制;而且也使红旗2号发动机研制半途而废。又如引进斯贝发动机仿制,既无明确的使用对象,又把技术引进与自行研制分割开并对立起来,致使涡扇一6研制失去更好地借鉴斯贝新技术的机会。以上问题,是由于我国没有科学决策机制而造成的。所以说决策科学化是新机发展研制成功的根本。
综上所述,严格的科学管理是航空发动机发展、研制成功的关键,没有科学管理则是其失败的根源。
四 对我国航空发动机发展的浅见
(一)制订航空发动机发展战略
航空发动机发展关系到整个航空发展的全局.其发展战略即是一定时期内航空发动机发展全局性的方针任务及主要目标。目前世界航空大国都在实施航空发动机研究和发展计划,针对我国的落后现状,首先,必须制定出我国航空发动机发展战略,为今后实施提供依据。(二)建立专门决策机构,严格遵循决策程序
专门的决策机构是科学决策的组织保证,它必须由专职的各方面专家和有关领导组成,并要有明确的责任制度。决策程序是决策科学化的重要措施,它从制度上规定了论证、评审和决策的方法和过程,杜绝行政首长意志的干扰。因决策失误,导致新机研制半途而废、无限延期、最终失败或严重浪费,在国内外都不乏其例。为避免“一着失误,全盘皆输”的恶果,必须加强决策科学化。
(三)确立实事求是的设计原则和指导思想
新机研制正确的设计思想首先要处理好先进性与现实性的关系。因设计思想片面迫求,在新机方案竞争遭到失败或最终研制失败的事例,在国内外都不胜枚举。法国和前苏联在技术储备和实力上都不如美国,但是他们都设计研制了先进的飞机和发动机。法国达索公司和SNECMA公司在新机设计上都遵循了“渐改法”的原则;原苏联在新机设计中都贯彻了“简单实用”的原则。对我国来说,技术经济实力更差,法国和前苏联的设计原则和思想,是非常值得我们借鉴的。
(四)改革现行的组织结构和管理体制
不论西方航空发达国家,还是前苏联或俄罗斯.他们都是航空发动机研究、设计、试验、试制和生产一体化的组织管理体制—公司或联合体;而我国是分散的、分离的、分割的。实践证明:只有设计研究与试制生产单位组成一个整体,有共同的利益、共同011事业和共同的目标,才能更好、更快地研制出新机。不仅要厂所结合,而且要“厂所一体,公司统一领导”,才是航空发动机发展和新机研制的组织保证。
(五)树立竞争观念,强化竞争机制,实施多方案竞争
竞争是推动经济和技术发展的动力,能激发和挖掘创新的积极性和潜能,国外正反两方面的经验证明,强化竞争,优选方案是确保成功实施新机研制的重要途径和行之有效的方法。西方航空发达国家是靠竞争机制,前苏联之所以成为军用航空大国,也是由于采取竞争择优机制和竞争的激励作用。我国航空至今还是政府指令,例如歼八11飞机改型选择动力装置,如果采用多方案竞争择优机制,可以断言,会使飞机早日成功并能节约大量研制费用。这也说明,竞争机制无疑是加速我国航空发动机发展的必由之路。
(六)运用系统工程的原理与方法,进行组织管理
系统工程是一门实现系统最优化的科学,是组织管理的科学方法。我国著名科学家钱学森在《组织管理的技术—系统工程》一文中指出“系统工程学则是组织管理这种系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法。”航空推进系统的研制和发展是一项复杂的系统工程,虽然是飞机的一个分系统,但它本身也构成一个相对独立的复杂系统。运用系统工程必然会更有效地推动和加速航空发动机的研制和发展。
(七)抓住机遇、加快预研,加强技术基础的建设 在当前航空发动机技术加速发展的形势下,我们应抓住机遇,尽力引进国外先进技术,但必须坚持自力更生发展我国航空发动机特别是军用发动机的国策。如法国二战后航空技术基础被彻底破坏,但它坚持独立自主发展军用航空发动机作为国策,宁愿本国发动机性能差些,也绝不依靠别国先进的发动机。这种指导思想和自立自强精神.非常值得我们学习。为此,必须加快航空发动机预研发展,加强其技术基础建设。考虑到我国实际及原有基础。设计研制新机,在积极引进英、美的先进技术同时,目前还是以俄罗斯的先进发动机为参考基础,可能会更快更稳妥地发展我国的航空发动机。
(八)发扬创新精神,加强技术队伍的建设
航空发动机发展,归根到底是靠一支高水平的、有进取精神和创新能力的技术队伍。管理的核心是管理人,对人不仅要“管”,更重要的是“理”,即理顺关系、理解人的心理,尊重人的创造。只要人的积极性、主动性和创造性被调动和发挥出来,航空发动机的研制发展,就会出现奇迹。当然,由于航空基层所在地理位置等客观环境条件,不仅要不断提高这支队伍,还要采取有效措施稳定住这支技术队伍。
以上所述,均属管理范畴的意见,为了航空发动机发展,供商榷探讨。笔者认为:上述的意见和问题得不到解决或有效的落实,没有科学管理:特别是组织管理现状不改变,即使国家给再多的投资,引进再多新技术,也研制不出先进的新发动机;即使研制出来,也是耗费几倍不该拖延的时间周期,待研制出来或取得成果,已经大大落后而无人采用了。总之,航空发动机发展的关键和核心问题是管理,这是一个值得认真思考和必须解决的问题。
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第三篇:航空服务论文
目 录
摘要………………………………………………………………………………… 2 关键词……………………………………………………………………………… 2 一 航班延误的概念…………………………………………………………………2 二 航班延误的原因…………………………………………………………………2 三 航班延误的法律分析……………………………………………………………3 四 航班延误对乘客及航空公司造成的损失………………………………………5 五 国内航班延误的投诉及赔偿……………………………………………………6 六 国外航班延误的投诉及赔偿……………………………………………………7
积极应对航班延误问题 保障乘客利益
摘要:中消协和中国民用航空局运输司公布2011年航空服务消费者调查结果。航班正点率最令人不满,七成多消费者遭遇过航班延误。中消协为此发出改进建议,要求对航班延误后的损失标准、机票超售补偿标准进行明确。同时,为了促进航空公司重视和加强航班正常工作,努力提高航班正常率,民航总局出台了促进航关键词 航班延误 航班延误原因 航班延误赔偿 法律分析 航班延误治理办法 班正常的硬性措施,从7月1日起,航空公司的航线经营权和航班正常挂钩。
一、航班延误的概念
(一)航班延误的定义
航班降落时间比计划降落时间(航班时刻表上的时间)延迟30分钟以上或航班取消的情况称为延误。
航班延误影响着航空公司的运行效率和服务质量,一般使用准点率来衡量承运人运输效率和运输质量。准点率,又称正点率、航班正常率,是指航空旅客运输部门在执行运输计划时,航班实际出发时间与计划出发时间的较为一致的航班数量(即正常航班)与全部航班数量的比率
(二)航班准点率现状
中国民航近年航班准点率如下,稍高于国际航协的航班平均正点率,在国际上处中上水平。
(三)准点率查询
目前可使用民航资源网数据分析中心的“航线运力数据分析系统”与“飞友网”的航班准点率栏目查询某航线航班历史准点率信息
二、航班延误的原因
据调查,多种原因会导致航班延误,其中最主要的是如雾雨、风暴、低云等恶劣天气。据统计,由于天气原因导致航班延误约占延误航班的70%,而世界上70%的飞行事故是由于飞机违反天气标准起降造成的。另外一个容易导致延误的原因是民航运输业服务链的脆弱性,机场、空管、油料、航空公司等环节紧密相关,一个环节出了问题,其他环节就受到影响。除了航空公司已在竞争中快速成长外,其他这些环节都由于垄断及改制缓慢而问题重重。更令民航业头疼的就是空中管制原因。因空中流量控制造成的不正常航班占10%。我国的空域管理权并不在民航部门,而是为了国防需要,由国防单位掌握。
(一)天气原因
在飞机起飞、降落和空中飞行的各个阶段都会受到气象条件的影响,风、气温、气压都是影响飞行的重要气象要素。地面风会直接影响飞机的操纵,高空风会影响飞机在航线上的飞行速度和加油量。气温高低,可改变发动机的推力、影响空速表、起落滑跑距离等等。气温高于标准大气温度时,会增加飞机起飞滑跑距离和上升爬高时间,降低飞机载重量。气压会影响飞机的飞行高度。由于各地气压经常变化,往往造成气压高度表指示的误差。此外,雷暴、低云、低能见度、低空风切变、大气湍流、空中急流、颠簸、结冰等天气现象都直接威胁飞行安全。
(二)机械故障:
一般来说,如果飞机故障地为该航空公司基地,处理故障时间较快,即使是大故障一时难以修复,由于在基地,也比较容易调配,延误时间会较短。
如果飞机故障地为外站,当地可能缺少必要的检修设备、零件和维修人员,这种情况造成延误所需时间确实很难讲,这与故障具体情况、当地机务维修有关。
(三)旅客原因:
造成航班延误的原因多种多样,有的属于不可抗拒的自然因素。值得重视的是,一些人为因素已成为造成航班延误的“新的增长点”。据统计,因旅客原因导致的航班延误占不正常航班的3%,和因飞机故障造成的延误数量相差无几。
(四)飞机调配:
这实际上不是一个延误的原因,所有其他具体情况造成航班延误的后续航班,民航都统计为飞机晚到,所有飞机晚到的原因民航都称为飞机调配。
一般来说,一架飞机一天要执行6到10个国内航班,要在天上飞10个小时左右,再加上飞机在地面上下客、清洁、装卸货、例行检查等过站时间,一般每天运行16小时左右。每架飞机的航班计划都预先排好,周旋余地不是太大。前一航班出现任何疏漏都可能引发后续航班的连锁反应,往往越到后面延误时间越长。
现实状况来说,我国航空公司规模较小,即使三大航空集团在运作中也是划分成分公司在独立运行,效率较低,可供调配的余地很小,航线、机场等配套不是很完善,导致航班运行整体效率偏低,一旦发生意外情形,应变、调配能力较差,目前各航空公司也在积极调整,加强调配能力,尽量提高航班运行效率,减少航班延误的发生。
(五)交通管制
国防需要,由国防单位掌握。
三、航班延误的法律分析
在发生延误,导致旅客与航空公司发生纠纷的情况下,解决纠纷的依据首先是我国《民用航空法》及其相关的法规和规章,如果是国际航空运输,应适用国际条约的规定;其次是我国《合同法》的规定;再次是我国《消费者权益保护法》 的规定。一旦发生延误,航空公司是否必须承担责任呢?这要根据造成延误的原因而定,不能一概而论。我们初步可以分为航空公司自身的原因所致和非航空公司的原因所致两方面。
(一)航空公司自身的原因造成的延误。
应该说,由于航空公司自己的原因导致的航班延误,毫无疑问,航空公司应承担责任。但是,哪些行为(情况)可以归属于航空公司自己的原因呢?通常的判断标准就是,这些行为航空公司自己完全可以控制。根据现行法律,将机务维护、航班调配、商务、机组等原因引起的航班延误,认定为由航空公司自己所造成。对此,航空公司应承担责任。现行法上的依据是1996年3月1日起施行的《中国民用航空旅客、行李国内运输规则》(以下简称《运输规则》)和《民用航空法》,《运输规则》规定在由于上述原因造成延误的情况下,航空公司应当向旅客提供餐食或住宿等服务;《民用航空法》规定,旅客、行李或者货物在航空运输中因延误造成的损失,航空公司应当承担责任。
在责任的承担上,首先需要明确的一点是,航空公司承担的是违约责任。具体如何承担责任,我国《民用航空法》仅做了原则规定,这样,只能根据《合同法》,参照《运输规则》的规定。《合同法》规定的承担方式,有以下几种:
1、继续履行 在发生延误后,如旅客愿意,航空公司应当继续履行运输义务。
2、采取补救措施 航班延误或取消时,航空公司应根据旅客的要求,安排后续航班或给旅客退票。
3、赔偿损失 如旅客证明自己确实因航班延误遭受了财产损失,则航空公司应予赔偿。
这里有两点需要明确,一是承担责任的前提条件是造成了损失,承运人只在因延误造成损失时才承担责任,如果延误没有造成任何损失,承运人就不承担责任。这就要求旅客负责举证由延误给其所造成的损失,如果旅客不能证明这一点,就不能要求承运人承担责任。并且,因延误造成的损失必须是实际的经济损失,不包括因延误给旅客造成的精神损失。二是这种赔偿是一种限额赔偿,即不管造成多大的损失,一般情况下航空公司只在法律规定的最高限额范围内承担赔偿责任。根据《民航法》第128条的规定,国内航空运输承运人各种情况下的赔偿责任限额由民航总局制定,报国务院批准后公布执行。但到目前为止这一法律文件尚未出台。实践中执行的只有1993年11月29日国务院修订后发布的《国内航空运输旅客身体损害赔偿暂行规定》,其中也只规定了旅客在航空器内或上下航空器过程中死亡或受伤的赔偿限额。《中国民用航空旅客、行李国内运输规则》,从服务的角度规定了航班延误等不正常情况下的承运人的义务,其中又区分了非承运人原因和承运人原因两种情况,后一种原因下服务的范围也只限于“提供餐食和住宿等服务”。可以说,在这方面,我国现行的法律需要完善。1999年《蒙 4 特利尔公约》,对延误造成的损失的赔偿规定了一个最高数额:4150特别提款权,这是赔偿的上限。
另外,在实践中,还存在一种错误的看法,即有的旅客认为因航班延误导致其错过了重大商机等获得经济利益的机会而要求航空公司赔偿损失。对此,我国《合同法》做了明确规定,即“当事人一方不履行合同义务或者履行合同义务不符合约定,给对方造成损失的,损失赔偿额应当相当于因违约所造成的损失,包括合同履行后可以获得的利益,但不得超过违反合同一方订立合同时预见到或者应当预见到的因违反合同可能造成的损失。”我国合同法以“可预见性”标准限制了赔偿范围的任意扩大。“可预见性”应依一般社会常识为预见标准,航空公司自然无法预见众多的旅客贻误了怎样的商机。因此,因飞机延误贻误了商机而造成的损失一般不予赔偿。
(二)非航空公司的原因造成的延误
非航空公司的原因造成的延误,航空公司不承担责任。这些原因包括天气、突发事件、空中交通管制、安全检查等。这些原因是航空公司无法控制的。因此,《运输规则》规定,在由于上述原因造成延误时,航空公司应协助旅客安排餐食和住宿,费用可由旅客自理。《民用航空法》规定,航空公司如能证明航空公司自己或它的代理人为了避免损失的发生,已经采取一切必要措施或者不可能采取此种措施的,不承担责任。但是,航空公司违约责任的免除,并不当然免除法律规定的航空公司应尽的义务。即便是在这种情况下,航空公司仍然负有告知义务和补救义务。
四、航班延误对乘客及航空公司造成的损失
不管是因何延误,航班延误对航空公司和普通旅客造成的经济损失都着实不小,“航空公司是最不愿意航班延误的。”有民航业内人士对媒体表示,一架飞机一个月的租赁费用大约30万至40万美元,平均每天租赁费用就在7万元人民币以上。航空公司在保证安全的前提下,均有提高飞机周转率的动力,不愿延误空耗。
1.飞机在跑道上每小时的滑行耗油量,要超过在天空中同样时间所耗费的航油量,如飞机延误,还须缴纳相应的机场税费,付出配餐等成本,并调配机组人员。一家很小的航空公司每年为航班延误所做的预算都可达四五百万元。飞机只要一沾地,就要支付钱:用廊桥、摆渡车、柜台、加油,航空公司都要不断支付。延误时间越长,亏损越大!航班延误时间长的话,安排交通、餐饮甚至住宿,都是航空公司掏钱。
2、延误对乘客造成的损失一次美好的旅程、一个紧急的业务谈判、一笔重要的合同„„航班延误严重影响了所有的后续行程安排,损失无人承担 5
五、国内航班延误的投诉及赔偿
根据现行法律,在发生延误后,航空公司的义务主要有以下三个方面:
1、是告知义务。航空公司应当向旅客及时告知有关不能正常运输的重要事由和安全运输应当注意的事项。航班延误或取消时,承运人应迅速及时将航班延误或取消等信息通知旅客,做好解释工作。
2、是补救义务。航空公司应当按照客票载明的时间和班次运输旅客。承运人迟延运输的,应当根据旅客的要求安排改乘其他班次或者退票。
3、是对旅客的损害赔偿义务。对旅客因延误造成的损失予以赔偿。民航局制定的航班延误赔偿规定
《航班延误经济补偿指导意见》正式实施
深航《指南》是依据国家民航总局6月26日出台的《航班延误经济补偿指导意见》制定的。国家民航总局制定的《航班延误经济补偿指导意见》为各航空公司拟订相关细则提供了大方向。
延误4小时以上旅客应获赔偿
7月1日起,国家民航总局制定的《航班延误经济补偿指导意见》(以下简称《指导意见》)正式实施。《指导意见》不对具体补偿制定统一标准,并且,补偿将仅限于因航空公司自身原因造成的长时间延误。对旅客来说,真正实施还要经过一个程序——国内各大航空公司正在加紧拟订自己的《航班延误补偿方案》细则。好在等待不会太漫长,各大航空公司细化后的方案近期就会出台。据了解,《指导意见》将航空公司因自身原因造成航班延误标准分为两种,一种是延误4小时以上、8小时以内,另一种是延误超过8小时以上。若发生这两种情况后,航空公司应根据不同延误时间的实际情况对旅客进行经济补偿,并且应根据并尊重旅客本人意愿,选择现金、票款打折和赠送里程三种补偿方式。
《指导意见》提供了大方向
“《指导意见》提供了一个大方向,这三种补偿方式也是国际上比较通行的,”东航市场部的人士说,但具体情况还要具体分析。海航5月提出《服务承诺》,东方航空公司6月14日提出《顾客服务计划》征求意见稿,都是细化《指导意见》的前奏。航班延误是社会各界最关注的问题之一,是航空公司最不愿意看到的,也最棘手的难题。在昨天新出台的《指南》第十二章“不正常航班的服务”中,深航除了承诺及时传递航班信息、为旅客提供航班延误时的客票和餐饮、住宿等服务外,还明确了因工程机务、航班计划、运输服务、空勤人员四种属深航原因造成的航班延误的经济补偿标准,即:延误时间4(含)~8小时,补偿不超过所持客票票面价格的30%;延误8小时(含)以上,补偿不超过所持客票票面价格的100%。这些补偿规定既是深航首次向社会公开承诺航班延误的补偿标准,也是国内
如果旅客感觉航空服务不满意时,可以向航空公司或民航总局消费者事务中心投诉。保留旅客所有的旅行文件(机票收据,行李交运标签,登机牌等)和由错误处置造成的实际费用支出的收据。
无论旅客采用电话投诉、书面投诉还是网络投诉,一定要把下面几点写清楚:
●描述发生了什么事,包括日期、城市、航班号或航班时刻及当事人姓名或工作号。
●随信附客票、收据或支持旅客投诉的其他文件的复印件,不要寄原件。
●明确提出旅客的要求。
●写上旅客姓名和联系电话。
如果遵从这些指导原则,航空公司会认真的对待旅客的投诉。如果上述方式都不起作用,可以采取法律途径解决。
六、国外航班延误的投诉及赔偿
对于延误,目前还没有看到哪个国家在法律上做出明确的界定。是否构成延误,是在个案中由法官综合各种因素来认定。更多的是航空承运人(即航空公司)协会的自愿承诺,以及航空公司的特别承诺。
国外航空公司在其运输总条件中,对于航班延误的规定,一般只是在航班延误后提供食宿、交通和通讯等服务。目前,除了欧盟在酝酿航班延误赔偿标准外,世界其他国家都没有相关的正式标准规定。世界各大航空公司都有自己的航班延 误赔偿方式,有的采取机票签转时升舱、提供高档酒店住宿的方式;有的直接赔付现金;有的延误4小时以上安排餐食、住宿;5小时以上赔偿票价的50%;10小时以上按照票款全价赔偿。美国出台有《反航班延误法》。目前,除了欧盟在酝酿航班延误赔偿标准外,世界其他国家都没有相关的正式标准规定。
世界各大航空公司都有自己的航班延误赔偿方式,有的采取机票签转时升舱、提供高档酒店住宿的方式;有的直接赔付现金;有的延误4小时以上安排餐食、住宿;5小时以上赔偿票价的50%;10小时以上按照票款全价赔偿。
美国出台有《反航班延误法》。国外很少对飞机延误进行现金赔偿,补偿也主要是帮乘客安排食宿,或提供电话卡让乘客及时与家人联系等,这其实是一种心理安慰。
在美国,延误严重的航空公司会受到处罚,但是并没有对如何赔偿旅客作出规定。只有因航空公司原因造成延误过夜时才会赔偿,因飞机故障、调配问题或者机票超售等航空公司原因造成航班延误或取消,美国航空公司通常的做法是:及时安排转机,提供餐饮和免费使用电话。
在英国,处理航班延误时有更加细致的划分:航班延误0至3个小时的,及时提供航班延误原因;航班延误3至4小时,提供点心券并致信道歉;航班延误4至8小时,提供机场用餐券并致信道歉;航班延误8小时以上,航空公司将提供餐厅就餐和酒店住宿,仅此而已。2004年,欧盟颁布了《关于航班拒载、取消或延误时对乘客补偿和帮助的一般规定》,其中第六条对延误进行了详细划分:
(a)航程为1500公里或1500公里以下的航班,延误2小时或2小时以上,补偿标准为250欧元。
(b)所有欧共体境内的航程在1500公里以上、延误时间为3小时或3小时以上的航班,以及航程在1500公里和3500公里之间的所有其他航班,补偿标准为400欧元。
(c)除上述(a)和(b)之外的,比预定离站时间延误的所有航班,补偿标准为600欧元。
4小时或4小时以上8 9
第四篇:航空类论文
摘要:春秋航空有限公司———中国首家民营独自运营的低成本航空公司,秉承“让更多老百姓坐得起飞机”的宗旨,研究西南地区、亚洲航空公司和其他低成本航空公司的成功运营模式,结合中国国情,最大限度降低成本和不断创新来改善经营,实现了连续7年盈利。随着中国经济社会的快速发展,航空市场竞争加剧,春秋航空必须迎接挑战,获得生存与发展,最主要的是把握发展机遇,制定正确的竞争战略,选择适合自身发展的道路。本文以春秋航空为例,对其低成本战略、差异化战略、人才战略进行梳理,并结合当下政府相关的政策扶持等方面进行分析。从客观的角度展望春秋航空的发展前景,指出我国民航业存在的不足,最后以此为依据,对我国民航业的发展提出了建议。
关键词:航空类论文
作为我国第一个低成本航空公司———春秋航空,精确定位市场,发展过程中采取低成本营销战略、差异化营销战略、人才领先战略等相关营销战略。本文客观地预测了春秋航空发展前景,并对我国民航业的发展提出建议。
一、营销理论综述
营销环境理论概述:(1)宏观营销环境:对企业营销活动造成市场机遇和环境威胁的主要社会力量。(2)微观营销环境:直接制约和影响企业营销活动的力量和因素。公司必须分析微观环境营销。低成本营销理论分析:指企业的生产和管理成本,低于竞争对手的产品,以获得市场份额,并超过行业平均水平。成本领先战略的成功取决于公司在实践中日复一日地执行战略的技巧。差异化营销理论分析:指市场细分市场,企业选择两个或多个细分市场作为目标市场,分别为每个市场提供有针对性的产品和服务以及相应的营销措施。人才战略营销理论分析:国家实现经济和社会发展目标,作为一种战略资源,吸引人才培养的人才,并运用大、宏观、全局的视野和安排。
二、春秋航空发展战略及存在问题分析
春秋航空有限公司成立于2004年,是中国首家民营航空公司。它也是中国最成功的廉价航空公司。春秋航空目标客户的定位是“游客和商务旅行者”等对价格比较敏感的消费人群,提出提供乘客安全、低廉的价格,准时、方便和温暖的航空运输服务,运行采取低成本模式。
(一)春秋航空营销战略分析
低成本营销战略分析:春秋航空公司定位为以服务商务旅客为主要目标人群的低成本航空公司,是中国唯一一家不参与中国民用航空网络销售系统的航空公司。该公司做到低成本主要是通过以下几点:(1)取消头等舱、商务舱和全机是经济舱;(2)机上不配餐;(3)除了价格单、安全指示和垃圾袋外,飞机前口袋里没有其他杂志;(4)机上无任何娱乐项目;(5)人机配比、管理费用等方面节省成本。差异化营销战略分析:在差异化战略方面,春秋航空采取的是票价差异、销售方式的差异、创新服务、全方位差异化服务营销。定位不同的消费者群体,并达到多方位目标。(1)定位差异化。春秋航空敏锐地意识到低成本航空公司在中国广阔的市场中存在的潜在市场,而低成本航空公司的想法正在兴起。(2)服务差异化。既然定位于低成本航空公司,它必须为低端市场的客户提供高针对性的服务。(3)航线的选择差异化。目前的春秋航空航线有针对性地定位为中国著名的旅游城市和商业城市。人才战略分析:人才战略是职能战略的核心战略,企业发展永远要依靠人才,合理的人才开发、使用、管理,是春秋航空发展的基础。春秋航空的人才战略主要表现在以下几个方面:(1)重视人才培养;(2)广泛吸收海内外专业技术人才;(3)管理使用人才。
(二)春秋航空运营存在的问题
低成本策略造成威胁:春秋航空的低价政策对国内传统航空公司的乘客座位率有一定的影响。为了保持市场的份额。中国传统的航空公司与春秋航空公司开展价格战。同时,在地面服务和机器维护方面也缺乏配合。在强大的国有航空公司面前,春秋航空发展希望渺茫。差异化服务造成威胁:由于低成本航空公司发展所采取的相关营销战略,这给春秋航空的发展带来机会和发展的同时,也在一定程度上导致了服务无法达到消费者的需求。大致分为以下几个方面:准点率低、免费行李额小、飞机上乘务员推销商品、儿童票价高于成人。
三、对春秋航空营销之路的探索
随着我国国民经济和社会的发展,航空运输产业在现代社会起到必不可少的运输作用。春秋航空作为我国目前发展状态最好的低价航空公司,在网络科技发展迅速的今天,要想获得进一步的发展,春秋航空必须打破传统的企业模式,进一步做到成本领先、人才国际化、优化企业优势,改进不足,提高效率。成本领先战略春秋航空无疑是中国廉价低成本航空公司的成功案例。该航空公司可以通过以下方式发展低成本战略。
第五篇:航空模型论文
航空模型论文
学校:
西安航空学院
班级:航空电子设备维修1303班 学号:
1030802130321 姓名:
张豆 指导老师:李红军
序言
航空业经济作为一种较新兴的现代经济发展服务模式,正在成为未来主要城市经济发展的重点之一。一些发达国家和地区的实践证明,依托空港, 发展航空枢纽经济及航空制造经济,对于拉动区域经济发展,增加就业都具有重要意义。航空业在区域经济发展中的“新动力”和“增长极”作用,有利于提高城市的中心地位,更好地发挥中心城市的辐射带动作用。
航空业是经济发展的发动机之一。2009年牛津经济研究所在伦敦发布了题为《航空业:连接现实世界的全球网络》的研究报告,该报告就航空业对未来经济和社会发展的影响进行了深入的研究。牛津的研究报告称,如果将航空业的增长速度在当前水平上降低1%的话,全球将会损失600万个就业机会,其中亚太地区将损失200万个,欧洲和北美地区将损失约150万个,非洲和拉丁美洲各损失约40万-50万个,中东地区将损失20多万个。牛津经济研究所董事总经理库伯表示:“我们对航空业在世界不同行业和地区的影响的分析越深入,就越能够理解航空业的重要性。无论是发达国家还是发展中国家,每个行业的增长都与航空业的增长密不可分。报告表明,全球经济的增长离不开航空业的增长,并在某种程度上取决于航空业的增长。”
世界银行首席航空运输专家查尔斯·斯伦贝格博士发表演讲中讲:“现在,中国民航有非常强劲的增长趋势,同时中国还在大力发展。我们世界银行已经和中国政府进行了多年的合作,就中国的基础设施建设、政策制定等方面提供支持。在运输业我们对高铁提供资金和研究,同时我们也和中国的航空公司以及机场进行合作。
我现在想简短地向大家介绍一下我们如何认为航空对中国的重要性?然后我还想评价一下中国现在做得如何?最后我再说说有哪些必不可少的因素,促进一个国家航空业的强劲发展?
我现在简单地回顾一下航空业的重要性,就是在全球范围内航空有多么重要的作用,今天大概两千万个工作岗位都和航空业有关,如果把航空业比作一个国家,那么它的国内生产总值将和瑞士一样,在全球排名第19,航空业还有利地支持了3400万和旅游业相关的工作,它刺激了旅游业的发展。所以有一些经济学家说实际上说支持旅游业最重要行业就是航空业。航空运输对全球贸易具有至关重要的作用。我们有一些统计,2010年航空货物运输一共有1720亿吨公里,价值53000亿美元。还有4800万吨货物运输,航空运输承担的货物占30%到40%,实际上这个运输量是相当少的。有意思的是,对中国来说,三个最重要的货运市场有两个都在中国,一个是香港机场,一个是上海机场。而美洲和欧洲的机场都排在后面。所以就全球贸易和货运来说,航空运输发挥了对中国经济增长不可忽视的作用。
中国现在做得怎么样?我们怎样来衡量中国的航空运输?和其他国家进行比较,中国有什么样的竞争优势?世界银行做了一个研究,这个研究我们叫连接指数,什么叫连接指数呢?连接性用来衡量目前全世界运输的状况,它看起来好像没有太多的意思,好像是蜘蛛网一样,也就是所有的机场能够有20%以上的连接性就比较理想。全球连接性是非常重要的,我不是一个经济学家,经济学家总是有很多的理论和解释,而且他们互相争论。但是他们都同意连接性是经济发展的一个主要指标。他们跟我说如果要是增加全球连接性10%,那么就可以增加0.07%的GDP,这是什么意思呢?就是说能创造数亿百万计的就业,而且有数亿百万计的成功企业。这是很重要的。
但是我们如果要是对国家衡量他们的连接性的话,这是一个很复杂的科学,没有一个全球统一标准。世界银行进行了一项研究,而且最近公布了全球的航空连接指数。我这儿有一份文件,在我这儿做完讲解之后,大家可以到网页去下载。我们基本是看了2007年211个国家的数据。我们这个报告每隔几年将会有一次更新,我们用的是网络分析办法,而且我们
还用了实证的方法,也就是用相关的例子来衡量国际贸易。因此我们就得到了这样一个途径,把所有的国际航班都是按照航空公司的时刻表来分析全球的连接性,我们为什么要进行这样的研究呢?具体像这种连接性有什么具体的好处呢?它有很多的好处,我总结了几项列在幻灯片上。
首先有航空运输的连接,它有利于开发新的市场,能够促进出口,增加竞争,既增加国外的竞争,同时也增加国内市场的竞争。国内的竞争和消费都会受到刺激,在这一个领域中享受到很大的好处。它不仅仅针对全球贸易和出口,我前面谈过,它还有利于国内的产品和服务的发展,能够促进内需的消费。因此,它能够有一些工作在这个方面具有竞争的优势,这是因为他们在竞争中得到了锻炼,这样他就能够降低价格,降低成本,不管是产品和服务都是一样。这样的话对这些公司在贸易中又有利,同时他要把国内市场向外国竞争者开放,而最终能够使国内的消费者受益,因为他们可以更便宜地购得产品和服务。连接性也被认为在全球上对支持经济发展的重要因素之一。
外国公司加入中国国内的市场,来进行投资,这样就会创造一个更有利的环境。我们对625个企业进行了调查,我问他们,他们认为航空连接性的良好与否是不是他们投资的决定因素?大概有20%的公司他们觉得这是非常非常重要的,要有一个连接性。60%的公司说他们因为有了这种连接性,因此他们就在世界上来开展他们的业务,而且有一些地方他们连接性不好,他们就不去了。他们有时候说,如果我要是现在的话,想到一个工厂,我必须晚上坐飞机就可以去,如果等三天就会有问题。38%的公司他们还是照常投资,他们的成本就会大了很多。大概有23%的公司他们就决定因为没有好的航空连接性,他们就废除了投资计划。因此连接性对国内的市场,对出口以及对吸引外国投资者都至关重要。我们这是一个很有意思的一个幻灯片。在左手可以看到发展中国家,往右边就可以看到更多的连接性,而且它也就是和它的劳动生产力,通过我们分析世界上的国家,对他们的连接性和劳动力、生产力进行了分析,就可以发现它的生产力随着连接性的增加而得到改善。
所以现在我们已经认定连接性具有重要性,想知道我们做得如何。现在我们就来看看对国家一个排行表,就连接指数来说,最高的是美国,后面是加拿大、德国,然后还有一些欧洲的国家。这是有意思的,因为航空运输连接指数需要它比如说地面、人口分布,还有多少航班到多少这个枢纽站等等。然后我们再看排名在中间的一些国家,我们可以看到中国,这是2007年的统计数字,中国当时排名是在连接指数在211个国家中排到第46名。我觉得五年之后2012年中国连接指数的排名肯定有所增长,但是还是远远落后于其他的一些国家。但中国的连接性还是超过日本,日本是一个岛国。如果要是看到我们排名最低的这些国家,看到最低的这些比如像库克岛,或者波里尼西亚,还有汤加等等,因为它们太远了,只有一个机场,因此它们的连接指数就最低。
通过这个研究,我们就知道中国必须要改善它的连接性,这样才能在全球来进行竞争,同时开发出自己的国内的市场。这些工作中国都已经都开始了,今天上午我们听到中国朋友的发言说,中国的机场数量要增加到230个,在五年之内完成,这是很重要的,因为基础设施是很重要的一点。
连接性并不仅以机场数量来衡量,我们考察的是连接它的航班数量,连接性要取决于航空公司所开设的航线,同时还有能源安全等很多的问题。我们刚刚公布了一项关于航空运输研究结果,其中有一章专门讲机场,建一个机场需考虑能源消耗,能够考虑到气候变化的问题,考虑有更好的飞机,更好的空管等因素。我们这个研究就能够帮助我们应该给什么样的机场提供融资,而且我还能够自豪地宣布世界银行现在已经有一个计划。在一个新建的小机场,我们一开始就实行绿色基础设施,这样我们就能够看到在这个机场能够有一些节约能源的有效措施。
中国非常重视减少能耗、保护环境。也许五十万名乘客在一开始这样做,并不能够获取利润。但今天上午李局长已经讲过,并不是所有的中国机场都有利润,但是这些城市政府还是愿意建机场,因为什么?这就是连接性的重要性。”
总之:由于中国航空产业起步较晚,一方面,飞机研制生产和产业发展的相关法律法规尚不完善,航空产业政策、技术政策和行业标准等有待进一步明确;另一方面,航空产业属于高端优质的技术密集型产业,大量的管理人员和技术工人的培训、管理经验都需要一定的周期积累。
关键字:飞机模型 单翼飞机 废物利用 飞机性能
目录
(一)(二)(三)(四)(五)(六)选材.......................................................................................................................................6 准备工作...............................................................................................................................7 制作.......................................................................................................................................7 飞机机翼原理与功能图文详解...........................................................................................9 后期制作.............................................................................................................................15 小结.....................................................................................................................................16
正文
在提倡素质教育的今天,各学校和很多老师都在寻求能真正发展学生个性,提高学生综合素质的课程与方法。我校的航空模型活动做为素质教育的辅助阵地,它将在多个方面有效促进学生各方面素质的提高,并将逐渐成为我校综合素质教育的特色,在以后的发展中体现出越来越重的地位和做用。
航空模型活动是航空科学技术普及的重要组成部分,对青少年的各方面素质培养和智力开发具有非常积极的作用。
航空模型是航空产业的缩影,我们再创造航空模型的过程中,认识和了解航空产业。开展模型运动是贯彻党中央提出的“科教兴国”的战略,提高国民,特别是青少年综合素质的有效措施之一,这是模型运动最主要的社会功能。得到了克拉玛依市政府和教育局领导的重视和支持,这项深受广大群众尤其是青少年喜爱的运动,定将在我们克拉玛依这片热土上得到新的发展。
(一)选材
在制作前期,我们的选材主要注重环保。利用废物来制作,尽可能用其他东西来代替。同学们亲手把木片、木条等原材料制作成一架小飞机,直到它能在蓝天飞翔,这是一个完整的过程。在完成这一过程中要经历一次次失败,克服一个又一个困难,最终取得成功。然后,同学们把自己亲手制作的模型送上天空,这将是一次难忘的,愉悦的心理体验。当他们一起飞行、一起比赛、互相比较、互相帮助,更能激发他们探索如何使自己的模型飞机飞的更高,更好,正是在这种不断的努力和探索中使青少年逐渐养成刻苦钻研、不畏困难、百折不挠、坚忍不拔、锲而不舍的精神。在这个过程中逐渐完成了优良品格和精神素质的塑造。航空模型运动要求所有的参与者要具有思维方法上的辨证性、整体性和严格的科学性。“麻雀虽小,五脏俱全”,模型飞机也是一个整体,牵一发而动全身。如弹射模型飞机、自由飞模型飞机都要经过高速爬升和低速滑翔两个阶段,所以在设计制作过程和调整试飞过程中必须全面考虑这两个阶段不同的受力方法和解决办法。又如,重量与强度和刚度这一对矛盾在模型飞机上十分突出,必须在这二者中取一最佳方案。从模型飞机的设计开始到良好的飞机和比赛为止,集工程师、工艺师、技师与运动员于一身。因此,航空模型运动培养了参与者在思想方法上的辨证性,否则会顾此失彼。在设计中的一个细小失误便会使制作出来的模型性能变差;制作工艺上稍微有粗糙感便会导致结构变形,一丝不苟的科学态度,辨证、全面的思维方法是航模运动员的必备素质。
(二)准备工作
航空模型活动的实践性是很突出的。参加航模活动的青少年要亲自制作和装配模型飞机,亲自检查和调整,亲自放飞和维修模型飞机,做好这些工作需要开动脑筋,手脚勤快,从而有利于培养人的独立工作能力,养成一切从实际出发和注重实际效果的工作作风。
动手做是航空模型运动的基础。在航模活动中要学会制图、木工、粘接、复合材料加工、表面处理、油漆、电工、电子以及车、钳、刨、铣、磨等综合技能,因此航模运动的动手能力强,基本技能扎实是有目共睹的。通过航模运动的全过程,即设计--制作--飞行,尤其是通过飞行训练和对飞行性能的反馈不断提高人的“心智技能”。
你追我赶的竞争性和体能训练是航空模型活动中的一个重要组成部分。竞赛时每个人都希望自己的模型能够飞出好成绩,创造新记录,这就使航空模型活动具有强烈的竞争性。
航空模型运动是室内劳动--设计、制作和户外运动,即“飞行”相结合的活动。室内制作就有较大的体能消耗,通过外场的飞行,对模型飞机的操纵、放飞、回收能提高参与者的灵敏度、耐力、臂力、腰部和腿部的力量,尤其是在外场的放飞活动(训练)和比赛是运动量很大的综合运动,因此这也是一项高品位的健身运动。
模型在生活中都可以找到原型,所以模型全部来源于生活但又不局限于生活,比如说直升机模型可以做出很多高难度的3D动作,而这是真正的直升机所不能达到的。青少年学生参与模型运动都可以在生活中找到它的原型,所以参与这项运动是非常有用的。
比如说模型运动中的火箭模型、导弹模型、车辆模型、航空模型,航海模型的参与中学生就能够了解到它们的原理,拓展到它们的原型以及对国家领海领空的进一步了解,为未来培养优秀的航空航海以及车辆工程师奠定坚实的基础,具有积极的国防教育意义。
(三)制作
首先,将准备好的材料按图纸比例做好,然后连接。
平时以克拉玛依科技馆为依托,市教育局和市科协组织,各学校组队积极参与在我们克拉玛依每年举办模型竞赛,扩大科普宣传,让更多的学生参与到这项
活动中来。让市局级别的比赛常态化,传统化,经过几年竞赛经验的积淀我们还可以积极参加自治区和国家以及世界级别的比赛。
其次、模型活动需要的经费要比其他的科普项目所需的经费要多的多,所以在经费方面这项活动可以尝试引入商业化运营,就是除了科协和教育局的经费以外要多拉赞助,让更多的企业以及社会部门参与到这项活动中来,这样既可以有效的解决日常训练,保养维护,场地维护等等经费不足的问题,又扩大了模型运动在社会上的普及,得到社会更多的支持和理解(竞赛中可以尝试增加成人组的竞赛项目)。
再次、鼓励建立民间模型爱好者组织。据我所知我们克拉玛依全部的模型爱好者可以说少之又少,又没有自己的组织,平时的训练和飞行都是游兵散勇,不利于爱好者之间的交流。要建立俱乐部就要加大场地的建设,比如说,我们克拉玛依最早的航模飞行场地在原先的老飞机场,周末吸引了大量的爱好者来此飞行,也吸引了大量市民前来观看,现在随着克拉玛依城市建设的推进,这块优良的飞行场地已经变成高楼大厦,爱好者也失去了可以聚到一起的场地,现阶段还有几个爱好者喜欢在西月潭哈尔滨路上飞行。如果政府能够出资修建一些哪怕简易的飞行场地,车模的赛道等场地,这样就会让民间的爱好者聚集起来,参与到我们的科普教育中去,为普及和推广这项活动做出贡献。
加大民间组织与校园社团的互动力度,充分利用社会力量参与科普教育。同时加大各个科普项目之间的交叉互动,有助于各个社团加大交流互通有无,共同进步,有助于碰撞出创新的火花。
最后、加大媒体的宣传力度,让这项活动平民化。媒体总是左右着大家的视听,让媒体的宣传深入人心,这样的宣传报道对我们科技辅导员动员学生参与,获得家长和社会的支持,打消家长对这项活动会影响孩子学习的顾虑等起到至关重要的作用。
欧美日等发达国家对模型运动重视程度达到什么地步呢?以美国为例:美国,是最早开展航空模型运动的国家之一,早在1913年,许多地方就建立了民间航模团体和举办航模比赛。1936年成立全国性的组织美国航空模型学会(AMA)。AMA虽然是纯粹的民间团体,但其组织的航空模型活动却受到社会的重视和政府的支持。在美国,全国航空模型比赛是一件大事:空军提供设施和接待大会人员,高级将领把主持比赛大会视为很高的荣誉;甚至总统也要亲自祝贺。1985年全美第59届航空模型比赛大会,收到了美国总统里根的贺信,信中说:“航空模型运动已经繁荣了60多年。你们从事的活动„„既富于乐趣,又有教育意义。爱好这项活动的人所能学到的东西,远不止如何放飞和维护他们的模型飞机„„„我完全相信,参加比赛的许多年轻人,今后将会成为飞行员,航空工程师或其他专业人员中的佼佼者。他们将使美国在航空科学和技术方面保持领先地位。”
(四)飞机机翼原理与功能图文详解
机翼各翼面的位置图
图片说明:上图为机翼各翼面的位置图,民航飞机的机翼各翼面位置一般类似。机翼上各操纵面是左右对称分布,部分由于图片受限未标出
机翼的基本概念
机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行;同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件,在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面:副翼,还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外,机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备,机翼的主要内部空间经密封后,作为存储燃油的油箱之用。
相关名词解释:
翼型:飞机机翼具有独特的剖面,其横断面(横向剖面)的形状称为翼型,称为翼型
前缘:翼型最前面的一点。后缘:翼型最后面的一点。翼弦:前缘与后缘的连线。
弦长:前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形,一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长
迎角(Angle of attack):机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角,也称为攻角,它是确定机翼在气流中姿态的基准。
翼展:飞机机翼左右翼尖间的直线距离。
展弦比:机翼的翼展与弦长之比值。用以表现机翼相对的展张程度。上(下)反角:机翼装在机身上的角度,即机翼与水平面所成的角度。从机头沿飞机纵轴向后看,两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理,向下垂时的角度就叫下反角。
上(中、下)单翼:目前大型民航飞机都是单翼机,根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上(中、下)单翼飞机也有称作高、中、低单翼。
机翼安装在机身上部(背部)为上单翼;机翼安装在机身中部的为中单翼,机翼安装在机身下部(腹部)为下单翼。
上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机,由于高度问题,此时起落架等装置一般就不安装在机翼上,而改在机身上,使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。中单翼因翼梁与机身难以协调,几乎只存在理论上;
下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型,由于离地面近,便于安装起落架,进行维护工作,使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。
机翼在使飞机升空飞行中的重要作用 飞机在飞行过程中受到四种作用力:
升力----由机翼产生的向上作用力
重力----与升力相反的向下作用力,由飞机及其运载的人员、货物、设备的重量产生
推力----由发动机产生的向前作用力
阻力----由空气阻力产生的向后作用力,能使飞机减速。
由此可见,机翼的主要功用就是产生升力,以支持飞机在空中飞行。它为什么能产生升力呢?
首先要从飞机机翼具有独特的剖面说起,前面名词解释已提到,机翼横断面(横向剖面)的形状称为翼型,机翼剖面的集合特性与机翼的空气动力有密切的关系。从侧面看,机翼顶部弯曲,而底部相对较平。机翼在空气中穿过将气流分隔开来。一部分空气从机翼上方流过,另一部分从下方流过。
空气的流动在日常生活中是看不见的,但低速气流的流动却与水流有较大的相似性。日常的生活经验告诉我们,当水流以一个相对稳定的流量流过河床时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与河床中的流水类似,由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快,而流过机翼下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢。根据流体力学的基本原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高,换一句话说,就
机翼产生升力是大气施加与机翼下表面的压力(方向向
上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)的原因
大,二者的压力差便形成了飞机的升力。
简单来说,飞机向前飞行得越快,机翼产生的气动升力也就越大。当升力大于重力时,飞机就可以向上爬升;当升力小于重力时,飞机就可以降低高度。
当飞机的机翼为对称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼两个表面的形状一样,因而气流速度一样,所产生的压力也一样,此时机翼不产生升力。但是当对称机翼以一定的倾斜角(称为攻角或迎角)在空气中运动时,就会出现与非对称机翼类似的流动现象,使得上下表面的压力不一致,从而也会产生升力。
机翼的各部分装置介绍
副翼(Aileron):
副翼是指安装在机翼翼梢后缘外侧的一小块可动的翼面。为飞机的主操作舵面,飞行员操纵左右副翼差动偏转所产生的滚转力矩可以使飞机做横滚机动。翼展长而翼弦短。副翼的翼展一般约占整个机翼翼展的1/6到1/5左右,其翼弦占整个
机翼弦长的1/5到1/4左右。
飞行员向左压驾驶盘,左边副翼上偏,右边副翼下偏,飞机向左滚转;反之,向右压驾驶盘右副翼上偏,左副翼下偏,飞机向右滚转。
前缘缝翼(Leading Edge Slat):
前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或者几段狭长小翼,主要是靠增大飞机临界迎角来获得升力增加的一种增升装置。
前缘缝翼的作用主要有两个:
一是延缓机翼上的气流分离,提高了飞机的临界迎角,使得飞机在更大的迎角下才会发生失速; 二是增大机翼的升力系数。其中增大临界迎角的作用是主要的。这种装置在大迎角下,特别是接近或超过基本机翼的临界迎角时才使用,因为只有在这种情况下,机翼上才会产生气流分离。
前缘缝翼的剖面
现代客机的前缘缝翼没有专门的操纵装置,一般随襟翼的动作而随动,在飞机即将进入失速状态时,前缘缝翼的自动功能也会根据迎角的变化而自动开关。在前缘缝翼闭合时(即相当于没有安装前缘缝翼),随着迎角的增大,机翼上表面的分离区逐渐向前移,当迎角增大到临界迎角时,机翼的升力系数急剧下降,机翼失速。当前缘缝翼打开时,它与基本机翼前缘表面形成一道缝隙,下翼面压强较高的气流通过这道缝隙得到加速而流向上翼面,增大了上翼面附面层中气流的速度,降低了压强,消除了这里的分离旋
涡,从而延缓了气流分离,避免了大迎角下的失速,使得升力系数提高。
附:关于失速
机翼能够产生升力是因为机翼上下存在着压力差。但是这是有前提条件的,就是要保证上翼面的的气流不分离。
如果机翼的迎角大到了一定程度,机翼相当于在气流中竖起的平板,由于角度太大,绕过上翼面的气流流线无法连贯,会发生分离,同时受外层气流的带动,向后下方流动,最后就会卷成一个封闭的涡流,叫做分离涡。像这样旋转的涡中的压力是不变的,它的压力等于涡上方的气流的压力。所以此时上下翼面的压力差值会小很多,这样机翼的升力就比原来减小了。到一定程度就形成失速,对应的机翼迎角叫做失速迎角或临界迎角。
襟翼(Flap):
襟翼是安装在机翼后缘内侧的翼面,襟翼可以绕轴向后下方偏转,主要是靠增大机翼的弯度来获得升力增加的一种增升装置。
当飞机在起飞时,襟翼伸出的角度较小,主要起到增加升力的作用,可以加速飞机的起飞,缩短飞机在地面的滑跑距离;当飞机在降落时,襟翼伸出的角度较大,可以使飞机的升力和阻力同时增大,以利于降低着陆速度,缩短滑跑距离。
在现代飞机设计中,当襟翼的位置移到机翼的前缘,就变成了前缘襟翼。前缘襟翼也可以看作是可偏转的前缘。在大迎角下,它向下偏转,使前缘与来流之间的角度减小,气流沿上翼面的流动比较光滑,避免发生局部气流分离,同时也可增大翼型的弯度。
前缘襟翼与后缘襟翼配合使用可进一步提高增升效果。一般的后缘襟翼有一个缺点,就是当它向下偏转时,虽然能够增大上翼面气流的流速,从而增大升力系数,但同时也使得机翼前缘处气流的局部迎角增大,当飞机以大迎角飞行时,容易导致机翼前缘上部发生局部的气流分离,使飞机的性能变坏。如果此时采用前缘襟翼,不但可以消除机翼前缘上部的局部气流分离,改善后缘襟
翼的增升效果,而且其本身B737-600的双开缝后缘襟翼 也具有增升作用。
克鲁格襟翼(Krueger Flap):与前缘襟翼作用相同的还有一种克鲁格襟翼。它一般位于机翼前缘根部,靠作动筒收放。打开时,伸向机翼下前方,既增大机翼面积,又增大翼型弯度,具有较好的增升效果,同时构造也比较简单。
左图为波音777的驾驶舱中央操纵台部分,民航飞机的机翼各翼面的操作一般类似。
如本文前述,前缘缝翼没有专门的操纵装置,副翼的作动是依靠驾驶盘的左右转动。而襟翼、扰流板的操纵就在驾驶舱中央操纵台的油门杆两侧
扰流板(Spoiler):
有的称之为“减速板”、“阻流板”或“减升板”等,这些名称反映了它们的功能。分为飞行、地面扰流板两种,左右对称分布,地面扰流板只能在地面才可打开,实际上扰流板是铰接在机翼上表面的一些液压致动板,飞行员操纵时可以使这些板向上翻起,增加机翼的阻力,减少升力,阻碍气流的流动达到减速、控制飞机姿态的作用。
在空中飞行时,扰流板可以降低飞行速度并降低高度。只有一侧的扰流板动作时,作用相当于副翼,主要是协助副翼等主操作舵面来有效控制飞机做横滚机动 在飞机着陆在地面滑跑过程中时,飞行、地面扰流板会尽可能地张开,以确保飞机迅速减速。
(五)后期制作
要检查重心的位置,两边上反角是否对称机翼、水平尾翼是否扭曲。垂直尾翼是否垂直水平尾翼是否扭曲变形机翼的安装角是否正确有动力的飞机要检查拉力线是否正确“右拉角”、“下拉角”。手掷试飞 要注意掷出的速度和出手角度。手持部位要靠近重心出手角度应与地面成角约10度左右用力方向要保持直线、前后左右保持平稳。模型的翼载荷越轻、滑翔速度越低下滑角越小反之翼载荷重滑翔速度和下滑角都增大。如掷出的速度或出手的角度大于模型正常飞行时的速度和迎角模型便会抬头上升至某一角度后失速下坠或转入大角度俯冲撞地如掷出速度或出手角度过小模型会很快地低头俯冲达到一定速度后才开始正常下滑。模型手掷试飞的速度和角度是很重要的基本功要注意掌握。
波状飞行的主要原因有头轻机翼迎角过大俯仰安定性不好。第三种情况只要按图纸正确制作就不会出现。可通过调整尾翼的前缘或后缘也可根据情况加适当的调整片来解决波状飞行。下滑角过大主要因素头重迎角过小升力不足。可通过配重等办法调整解决。左旋坠地主要原因舵面向左偏转角度过大垂直尾翼向左扭曲变形机翼扭曲变形。手掷试飞正常后竞时模型还需进一步调整以求获得最长的留空时间。在水平尾翼后缘或机翼前缘增加垫片即继续增加机翼的迎角使模型到达最远距离。直至加到出现轻微的波状飞行为止。再将垂直尾翼方向舵向右或向左扳一个角度使模型出手后有一个向右或向左的盘旋半径。再调整舵面的偏转角调整盘旋半径并使模型恢复俯仰平衡不再波状飞行。在这种迎角下飞行留空时间最长调整量都较小一定要认真仔细
避免造成事故。手掷直线竞赛提高成绩的方法提高投掷速度使模型能提高爬升高度以提高飞行成绩。
一般逆风弹射风速增加相当于增大弹射力顺风弹射相当于减少弹射力。向上风侧拉翻现象会加剧模型不易转弯向下风侧俯冲现象加剧易转入顺风飞行。要根据风的作用改变弹射方法。
(六)小结
航空模型活动中接触和运用的知识是非常丰富的,只要引导得法,安排合理,能大大促进学生学好文化棵。有些学生从小迷上航空模型,到了中学时代对空气动力学的钻研足以在大学时免修这门课程。有很多学生在中学六年紧张的学习中没有间断参加航模活动,非但没有影响学习成绩,而且所有功课都很优秀和突出,通过高考能以优异的成绩被著名院校录取甚至被保送到高等学府深造。
航模活动作为一项集动手、动脑于一体的于教于乐的活动,以其知识性、实践性、趣味性深受青少年喜爱。我校以素质教育为核心,在充实孩子生活、增强科技创新能力的宗旨下,开展航模科技教育。学校为航模也提供了很大的支持,为我们提供了四种航模类型,极大的支持了我们活动的开展。但作为一个刚接触航模的新手,不免觉得有些为难,特别是课程项目多,课外训练时间短,有时真是感觉心有余而力不足。但是经过这一年的学习、钻研,我们小组获得了很大的进步、积累了较为成熟的经验。充分利用学校的教育资源,我校已把航模活动定为我校的校本课程,通过航模校本课程的开发、实施,探索一条基于校本特色全面提升学生科学素养的有效路径。实现由“活动”向“课程”的提升。将航模活动以新时期的课程观为引领,整合各种教育资源做大做强,形成航模校本综合实践活动体系。全面提升学生的科学素养。通过航模科技校本课程的实施,使学生在任务驱动下的主体性学习成为学生科学学习的一种学习方式,实现由单一的活动到实施、评价的课程,由特长生的扶持到全体学生的发展,真正实现质的飞跃,全面提升学生的科学素养。每学期我校航模活动小组共有三大项内容:
1、定期开展航模和空军知识讲座,以大量事实说明了军事、航空与国计民生之间的关系;介绍了目前我国航天事业发展的情况;展现了中国航天人的献身精神。使学生们更加热爱航天事业,热爱科学技术,热爱祖国发奋读书。
2、航模动手制作竞赛,在制作过程中,同学们感受到了爱科学、学科学的苦与乐,增强了不向困难低头的决心,从而树立了良好的科学思维意识,增强了良好的科学素质。
3、通过纸飞机、未来的飞机设计等活动拓展孩子的视野。通过航模活动的开展,同学们了解了飞机的大体结构,知道飞机升空原因。如何调节尾翼、机翼,控制滑翔滞空时间。同时,通过学习制作试飞,增长了学科学、用科学的兴趣,提高了动手能力。同学们体验了科技与体育相结合的快乐。也学会了仔细辨别材料,掌握了工具的使用方法和完成成品的工艺过程,在实践中增长了创新意识,培养了创新能力,培养了学生爱劳动、爱科学,既能动手又能动脑和克服困难勇于进取的品质,也培养了学生们互助协作的团队精神。航空模型活动给了学生一个充分展示才能和想象力的舞台,为学生提供了一个开发智力和培养能力的好机会。也激发学生参与劳动实践活动的积极性,通过亲身实践,学生更多的了解科学知识在生产实践中的应用,从而产生积极情感,逐步形成在日常生活学习中喜爱质疑,乐于探索,努力求知的心理倾向。这一年我欣喜的看到每个队员的成长,动手能力的提升,在诸多的锻炼中,孩子们之间提出问题、合作解决问题的能力提高很多。孩子们自己发明的手执飞机平衡仪器也让我感受到孩子们的创造力,鼓励着我继续和小组成员共同探讨、共同进步。
总结
通过这次的航空模型制作,了解到。航空模型活动给了学生一个充分展示才能和想象力的舞台,为学生提供了一个开发智力和培养能力的好机会。也激发学生参与劳动实践活动的积极性,通过亲身实践,学生更多的了解科学知识在生产实践中的应用,从而产生积极情感,逐步形成在日常生活学习中喜爱质疑,乐于探索,努力求知的心理倾向。这一年我欣喜的看到每个队员的成长,动手能力的提升,在诸多的锻炼中,孩子们之间提出问题、合作解决问题的能力提高很多。孩子们自己发明的手执飞机平衡仪器也让我感受到孩子们的创造力,鼓励着我继续和小组成员共同探讨、共同进步。